• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.5
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• pp.1161-1171
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• 1993

Model materials are developed to achieve similarity of flow patterns for mild steels in forming processes at high temperatures. The model materials consist of pure plasticine and one or two additives such as resin and lanolin. To verify the similarity of flow patterns between physical modeling and compression of mild steels at high temperatures, ring and compression tests have been carried out with the developed-model materials at various strain rates, temperatures and lubricants. The test results are in good agreement with the flow patterns obtained from upsetting of a mild steel at high temperatures.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.18-20
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• 2009

입자 강화 복합재료 내에서의 다양한 손상 메커니즘은 복합재료의 전체 거동을 예측에 상당한 영향을 미친다. 이에 본 연구에서는 입자 강화 복합재료 내에서의 누적 손상을 고려한 미세역학 기반 탄소성 모델(Kim and Lee, 2009)을 소개하고자 한다. Kim and Lee (2009)에 의해서 입자 강화 복합재료의 탄소성 모델을 위해 입자 강화 복합재료 내 계면에서의 누적 손상 및 기지재의 연성 거동이 고려되었다. 제안된 모델을 이용한 입자 강화 복합재료의 탄소성 거동 예측값은 관련된 실험값 (Llorca et al., 1991)과의 비교를 통해 수치해석을 수행하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.379-382
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• 2009

횡방향으로 구속된 콘크리트의 응력-변형률 거동은 구속되지 않은 콘크리트와는 다른 거동을 한다. 보통강도 콘크리트에서 구속효과를 고려한 콘크리트 재료모델로는 Mander 모델이 대표적이며 고강도 콘크리트의 구속효과의 경우 여러 연구자들에 의하여 제안된 모델 중 공시체 수준의 실험결과와 잘 일치하는 Sakino-Sun 모델을 사용하였다. 보통강도에서는 Mander모델을 고강도 콘크리트에서는 Sakino-Sun 모델을 사용하였으나 중간 강도인 30-40MPa의 강도에서 Mander 모델과 Sakino-Sun 모델의 적용시 실험결과와 해석결과가 다소 차이를 보이며 또한 두 모델은 적용할 수 있는 최대 또는 최소 콘크리트 압축강도의 한계범위가 명확하지 않다. 따라서 이 연구에서는 30-40MPa의 강도의 횡방향으로 구속된 콘크리트의 비선형 재료모델을 제안하고 실제 30-40MPa의 압축강도를 갖는 콘크리트 공시체의 일축압축시험 결과와의 비교를 통해 그 적용성을 검토하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.123-126
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• 2011

본 논문에서는 점탄성 매트릭스와 탄성 강화입자로 구성된 복합재료의 크리프 거동예측을 미세역학 기반의 시뮬레이션을 통하여 수행하였다. 에폭시 고분자로 이루어진 복합재료의 경우 재료 특성상 탄성적 거동뿐 아니라 점성적 거동도 함께 발생하게 된다. 이렇듯 점탄성 거동을 보이는 재료의 경우 탄성만을 고려한 해석방법으로는 한계가 있으며 점성적인 특성 또한 고려되어야 한다. 점탄성 복합재료의 해석을 위해서 손상을 고려한 미세역학 기반의 해석 (Ju and Chen, 1994) 과 Mesquita and Coda (2002)의 근사식을 사용하였다. 이를 통해 구한 재료 물성은 복합재료의 크리프 거동예측을 위한 Kelvin-Voight (KV) 모델과 Standard Linear Solid (SLS) 모델에 적용되었다. 최종적으로 본 연구에서 제안한 손상을 고려한 점탄성 모델의 예측과 시험결과를 비교 수행하여 결과의 타당성을 검증하였다.

• Composites Research
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• v.12 no.1
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• pp.59-67
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• 1999

The effects of fiber waviness on tensile/compressive nonlinear elastic behaviors of graphite/epoxy unidirectional composite materials are studied theoretically and experimentally. New constitutive models are proposed to predict elastic properties and tensile/compressive nonlinear behaviors of composite materials. Three types of wavy pattern are considered: uniform, graded and localized fiber waviness. Complementary energy density and incremental method are used to incorporate the material and geometrical nonlinearities due to fiber waviness. Tensile/compressive tests are conducted on the specimens with fiber waviness. It is found that the predictions are in good agreement with the experimental results.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.375-378
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• 2009

본 논문에서는 API X80 강의 대변형 비선형 거동을 모사하기 위해 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 고강도 강재의 거동을 모사하기 위해 GTN(Gurson-Tvergaad-Needleman) 모델을 사용하였으며, 비선형 해석을 위해 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS와 User Subroutine의 사용자 재료모델(UMAT)을 연계하여 사용하였다. 해석결과와 인장실험의 결과와의 비교를 통해 GTN 모델에서 사용되는 재료모델 상수를 도출하였고, 도출된 값들은 개발된 사용자 재료모델과 함께 API X80 강의 각종 실험을 모사하고 대변형 상황의 강재 파이프의 거동을 분석하는데 유용하게 사용될 수 있다.

• Composites Research
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• v.22 no.3
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• pp.44-54
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• 2009

In this paper, we proposed a numerical model the complex permittivity for the E-glass fabric/epoxy composite laminate containing electrical conductive carbon black. The model is based on the percolation theory and for the composites over than the percolation threshold and in higher frequency band in that the AC conductivity is fully proportional to the frequency. The measurement for the complex permittivity wasperformed at the frequency band of 0.5 GHz $\sim$ 18.0 GHz using a vector network analyzer with a 7 mm coaxial air line. The proposed model is composed of the numerical equations of the scaling law used in percolation theory and constants obtained from experiments to quantify the model itself. The model describes the complex permittivity as the function of frequency and filler concentration. The model was verified by being compared with the measurements.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.4
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• pp.363-372
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• 2012

In this study, a new information-based hybrid modeling framework is proposed. In the hybrid framework, a conventional mathematical model is complemented by the informational methods. The basic premise of the proposed hybrid methodology is that not all features of system response are amenable to mathematical modeling, hence considering informational alternatives. This may be because (i) the underlying theory is not available or not sufficiently developed, or (ii) the existing theory is too complex and therefore not suitable for modeling within building frame analysis. The role of informational methods is to model aspects that the mathematical model leaves out. Autoprogressive algorithm and self-learning simulation extract the missing aspects from a system response. In a hybrid framework, experimental data is an integral part of modeling, rather than being used strictly for validation processes. The potential of the hybrid methodology is illustrated through modeling complex hysteretic behavior of beam-to-column connections.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2000.04a
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• pp.199-210
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• 2000

복합재료의 성형 공정 중 하나인 Filament Winding 공정에 열가소성 기지재료인 폴리프로필렌(Polypropylene)과 강화섬유인 유리섬유로 이루어진 Commingled Yarn 을 이용한 연구를 수행하였다. 함침 과정을 해석하기 위한 계산모델을 제시하였다. 그리고 위의 모델링을 해석하는 데 필요한 복합재료 내의 온도 분포를 수치해석을 통해 계산하였고 실험을 통해 이를 검증하였다. 온도계산 결과를 함침도 예측에 이용하였다. 모델링을 통해 Filament Winding 공정의 주요 공정 변수를 찾아내었고 제시한 모델을 검증하기 위해 직접 Filament Winding 실험 장치를 제작하여 제품을 생산하고 모델과 비교하였다. 제작된 시편으로부터 함침도를 계산하는 방법을 제시하였다. 그 결과 함침도에 관해서 실험 결과가 모델과 그 경향이 뚜렷이 일치함을 확인하였다.

• Composites Research
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• v.34 no.2
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• pp.115-122
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• 2021

SMC(Sheet molding compound) composite is mainly used for forming of vehicle's body. Considering the car accident, it is essential to research the impact behavior and characteristics of materials. It is difficult to identify them because the impact process is completed in a short time. Therefore, the impact damage analysis using FE(finite element) model is required for the impact behavior. The impact damage analysis requires the parameters for the damage model of SMC composite. In this paper, ANN(artificial neural network) technique is applied to obtain the parameters for the damage model of SMC composite. The surrogate model by ANN was constructed with the result in LS-DYNA. By comparing the absorption energy in drop weight test with the result of ANN model, the optimized parameters were obtained. The acquired parameters were validated by comparing the results of the experiment, the FE model and the ANN model.