• 제목/요약/키워드: 복합각도

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하중유형 분석을 통한 좌굴에 강한 복합재료 사각관 설계에 관한 연구 (Enhancement of Buckling Characteristics for Composite Square Tube by Load Type Analysis)

  • 함석우;지승민;전성식
    • Composites Research
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    • 제36권1호
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    • pp.53-58
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    • 2023
  • PIC 설계 방법은 선행 유한요소해석을 통해 하중 유형을 나누어, 각 구간마다 하중 유형에 강한 복합재료의 적층 각도 순서를 배치하는 방법이다. 기존 연구에서는 효율적으로 구간을 나누기 위하여 PIC 설계 방법에 머신 러닝이 적용되었으며, 학습 데이터는 선행 유한요소해석 결과 값을 통해 전체 요소의 일부인 참조 요소에서의 인장, 압축 그리고 전단과 같은 하중 유형으로 나누어 라벨링 되었다. 하지만 좌굴에 대해 고려되지 않아서 좌굴 발생 시, 적절한 하중 유형으로 나눌 수 없기 때문에 이를 해결하기 위한 방법이 필요하다. 본 연구에서는 좌굴이 고려되기 위한 새로운 하중 유형 분석 방법을 기존의 PIC 설계에 적용하는 기법(PIC-NTL)이 제안되었다. 좌굴의 하중 분석은 각 플라이(Ply)별 응력 3축 특성을 통해 진행되었으며, 요소의 두께 방향으로 동일한 크기의 두 영역으로 나누어진 판단 영역 내에서 결정된 하중 유형을 통해 대표 하중 유형이 지정되었다. 학습 데이터의 특성 값은 참조 요소의 좌표, 라벨(Label)은 각 판단 영역의 대표 하중 유형으로 구성되었으며, 이 데이터를 통해 머신 러닝 모델이 학습되었다. 머신 러닝 모델의 성능에 영향을 미치는 하이퍼파라미터는 베이지안 알고리즘을 통하여 최적 값으로 튜닝되었다. 튜닝 된 머신 러닝 모델의 중 SVM 모델이 가장 높은 예측률과 ROC-AUC로 나타났으며, 해당 모델을 통해 예측된 데이터가 유한요소 모델에 매핑되었다. 기존에 제안된 PIC 설계 방법과 비교하기 위하여 사각관 형태의 모델을 압축시키는 유한요소해석이 진행되었으며, 본 연구에서 제안된 설계 방법이 강도와 에너지 흡수율에서 더 우수함이 검증되었다.

수적층 및 필라멘트 와인딩을 이용한 GFRP튜브로 구속된 콘크리트의 압축 거동 (Stress-strain Relations of Concrete Confined with Tubes Having Varying GFRP Layers)

  • 이성우;최석환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6A호
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    • pp.861-872
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    • 2008
  • 콘크리트충전 유리섬유 복합소재 튜브는 좋은 내구성과 심한 부식환경에서 견딜 수 있는 높은 화학적인 저항성으로 인해서 해양구조물에서 종종 사용된다. 이 연구는 원형 콘크리트충전 유리섬유 복합소재 튜브에 대한 다양한 실험을 수행하고 결과를 분석한다. 유리섬유 직포 수적층, 필라멘트 와인딩 적층을 압축을 받는 관의 바깥 튜브로 사용하는 경우에 고려해야 하는 몇 가지 측면을 실험 분석한다. 이 연구의 목적은 다음과 같다: (1) 유리섬유 층의 필라멘트 와인딩 각도의 효율성 검증 (2) GFRP 적층수가 강도 및 최고 변형률에 미치는 영향 평가 (3) 단부 재하조건이 구속효과 및 파괴양상에 미치는 영향 파악, 그리고 (4) 구속 상태에서 콘크리트의 응력-변형률 거동을 모사하는 해석적인 모델 제시이다. 세 가지 서로 다른 종류의 섬유 구성이 사용되었다: 직포층, ${\pm}45^{\circ}$ 필라멘트 와인딩 층, 그리고 ${\pm}85^{\circ}$ 필라멘트 와인딩 층. 각 층은 독립적으로 혹은 복합적으로 함께 사용되었다. 시편의 비 및 지름이 서로 다른 경우도 실험하였다. 총 27개의 GFRP 튜브 시편을 이용해서 인장 실험을 수행하였고, 66개의 콘크리트충전 GFRP튜브 시편을 이용해서 압축 실험을 수행하고 결과를 분석하였다. 구속상태의 콘크리트 응력-변형률 거동을 모사하는 해석적인 모델 및 영향계수를 제시하였다.

변형과 결합 가능한 4족 로봇에 대한 연구 (Study on the Transformable Quadruped Robot with Docking Module)

  • 김영민;김용태
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.236-241
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    • 2015
  • 본 논문에서는 로봇 간의 결합과 허리 관절을 이용하여 변형 가능한 다 개체 4족 로봇 플랫폼을 제안하였다. 메카넘 휠을 적용하여 다양한 각도로 주행이 가능하고, 주행으로는 이동할 수 없는 환경을 극복하기 위해 보행도 가능한 복합 이동형 로봇으로 설계하였다. 주행 및 보행을 구현하기 위해 2가지의 기구학을 사용하였으며, 보행은 일정한 패턴을 생성하여 구현하였다. 로봇의 전면부와 후면부에는 결합 모듈을 장착하였고, 두 로봇 간의 결합을 위해 결합 알고리즘을 제시하고 실험하였다. 변형을 위해 로봇의 몸 중간에 허리 관절을 적용하였고, 허리 관절을 이용한 변형을 통해 물건을 옮길 수 있는 새로운 기능을 구현하였다.

적층된 외피를 갖는 샌드위치로 구성된 위성체 안테나 시스템의 모드 해석과 파손안전성 판별 (Modal Analysis and Failure Safety Estimation for the Satellite Antenna System Composed of Sandwich Structure with Laminated Face Sheet)

  • 오세희;한재흥;오일권;신원호;김천곤;이인;박종흥
    • Composites Research
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    • 제14권4호
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    • pp.8-14
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    • 2001
  • 위성체 시스템은 발사 과정중에 매우 극심한 하중상태에 놓이게 된다. 따라서 위성체 시스템의 구조적 안정성을 보장하기 위하여 발사 과정중에 시스템에 발생할 수 있는 모든 하중상태에 대해서 위성체 시스템 모든 부분의 안전율 (M.S. : Margin of Safety)는 양의 값이 되어야 한다. 본 논문은 위성체 안테나 시스템의 동적 특성을 분석하기 위하여 모드해석을 수행하였고, 준정적 하중이 시스템에 부과될 때 응력해석 결과를 나타내었다. 위성체 시스템 제작에 사용된 샌드 위치 구조물에 대한 파손경향을 조사하였고, 샌드위치 구조물의 외피를 일방향 프리프레그를 다양한 각도로 적층하여 구성하였을 때 시스템의 거동변화를 관찰하였다.

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사람의 움직임 추적에 의한 다중 카메라의 네트워크 위상 추론 (Inference of Multiple Cameras Network Topology by Tracking Human Movement)

  • 남윤영;류정훈;조용원;최유주;조위덕
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (C)
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    • pp.466-470
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    • 2007
  • 보안첨단화의 필요성 증대로 인하여 복합적이고 고기능의 보안 감시 시스템의 수요가 급속도로 확대되면서 보안은 안전하고 행복한 생활을 만드는데 없어서는 안될 중요한 역할을 하게 되었다. 최근, 디지털 영상기술의 급속한 발달과 보급은 이러한 보안 감시 시스템을 가능하도록 하였다. 본 논문은 다수의 카메라로부터 사람들의 움직임을 연속적으로 식별하고 추적할 수 있는 향상된 지능화 방법을 제안한다. 이 방법을 통해 카메라들 간의 위상이 자동으로 구성되고 객체의 움직임을 기반으로 학습하여 카메라들간의 거리, 객체와 카메라와의 거리, 카메라의 각도를 자동적으로 연산할 수 있도록 하였다. 이러한 자가 구성 단계 이후에 사람의 움직임을 추적하게 된다. 추적에서 사람들을 식별하는 단계가 선행되어야 하며, 이를 위해 머리, 몸, 손, 다리로 분리하여 각각의 정보들을 식별자로 사용하였다. 이러한 외형 식별자와 객체의 출몰간의 시간차를 이용해 다수의 카메라들로부터 객체를 연속적으로 추적하였다.

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적층조건에 따른 혼성 원형 박육부재의 충격압궤거동 (Impact Collapse Behavior of Hybrid Circular Thin-walled Member by Stacking Condition)

  • 이길성;박으뜸;양인영
    • 한국생산제조학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.235-240
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    • 2010
  • The recent trend of vehicle design aims at crash safety and environmentally-friendly aspect. For the crash safety aspect, energy absorbing members should be absorbed with collision energy sufficiently. But vehicle structure must be light weight for the environmentally-friendly aspect, in order to improve fuel efficiency and to reduce tail gas emission. Therefore, the light weight of vehicle must be achieved in a status of securing safety of crash. An aluminum or CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) is representative one among the light-weight materials. In this study, impact collapse behavior of circular hybrid thin-walled member is evaluated. The hybrid members are manufactured by wrapping CFRP prepreg sheets outside the aluminum circular members in the autoclave. Because the CFRP is an anisotropic material whose mechanical properties change with its stacking condition, special attention is given to the effects of the stacking condition on the collapse behavior evaluation of the hybrid thin-walled member. Collapse mode and energy absorption capability of the hybrid thin-walled member are analyzed with change of the fiber orientation angle and interface number.

이중자장하에서 거대자기저항 현상 (Giant Magnetoresistance Phenomenon under the Double Magnetic Fields)

  • 송용진;주승기
    • 한국자기학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.340-346
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    • 1994
  • (200) 우선방위를 보이는 Co/Cu 인공초격자에 주자장과 보조자장 두자장을 동시에 가하는 경우 각각의 자장의 세기에 따른 금속인공초격자의 저항변화에 대해 연구하였다. 자장의 방향이 서로 같은 방향인 경우 자기저항곡선의 수평적 이동이 발생하였으며 서로 직각인 경우는 자기저항최대점의 분리현상이 발견되었다. 두자장간의 각도가 $45^{\circ}$인 경우는 위의 두현상이 복합적으로 나타났다. 이러한 이중자장에 의한 자기저항곡선의 변화는 이 연구에서 제안된 자장에 따른 인공초격자의 거시 적인 스핀정렬 모델에 의해 설명될 수 있었다.

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炭素纖維强化 複合材料의 혼합모우드 層間破壞靭性値에 대한 硏究 (A study of mixed-mode interlaminar fracture toughness of graphite/epoxy composite)

  • 윤성호;홍창선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.198-207
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    • 1986
  • 본 연구에서는 Fig.1과 같이 시편 부위에 균일응력분포가 작용하도록 M.Arcan 등에 의해 제시된 비대칭형상의 시편고정물에 층간균열을 가진 시편을 부착한 다음 하중각도를 바꾸어가며 모우드 II뿐 아니라 혼합모우드 및 모우드 I까지도 실험 할 수 있는 실험장치를 사용하여 균열면에서의 섬유방향이 〔0/0〕이고 초기균열길이비가 0.4, 0.5, 0.6인 시편의 모우드I, 혼합모우드 및 모우드II 층간파괴인 성치들을 실험 적으로 구해 혼합모우드 파괴결정조건식들에 적용시켜 보았다. 또한 균열면에서의 섬유방향이 〔0/0〕, 〔0/30〕, 〔0/45〕및 〔0/60〕인 경우의 층간파괴인성치와 이때 의 파괴현상에 대해 관찰하였다.

피로하중이 가해지는 외면겹치기 동시경화조인트의 파괴에 미치는 부식의 영향 (Effects of Corrosion Behavior on Failure of Co-Cured Single Lap Joints Subjected to Cyclic Tensile Loads)

  • 신금철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권3호
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    • pp.315-321
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    • 2010
  • 반복 인장하중이 가해지는 외면겹치기 동시경화조인트는 피접합물의 경계면 가장자리에서 균열이 발생하여 전체 파손에 이르게 되는데, 그 과정 중 피접합물의 경계면에서 발생하는 부식 현상이 중요한 영향을 미치게 된다. 그러므로 본 논문에서는 외면겹치기 동시경화조인트의 피로 파괴에 미치는 부식 현상의 영향을 규명하기 위하여 접합부 계면의 표면조도와 피접합물의 하나인 복합재료의 적층 각도의 변화에 따른 피로실험을 수행하였으며 유한요소해석을 통하여 얻은 경계면 응력 분포와 비교, 분석하였다.

원자력압력용기강 (SA508-3)의 평활 및 측면홈 CT시험편을 이용한 J$_{IC}$ 평가 (JIC Evaluation of the Smooth and the Side-Grooved CT Specimens in the Reactor Pressure Vessel Steel(SA508-3))

  • ;오세욱;임만배
    • 한국해양공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.173-184
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    • 1994
  • 원자력 압력용기강의 탄소성 파괴인성값 $J_IC$를 CT형 시험편을 이용하여 검토하였으며, 평활 시험편 및 측면홈 시험편의 두께는 각각 $B_O$=25.4mm, $B_N$=20.4mm 이다. 측면홈의 깊이는 19.7% 이며, 홈의 각도는 90 .deg.로 가공하였다. 탄소성 파괴인성시험은 ASTM E813-81과 JSME S001-81의 추천방법에 따라 실시하였다. 두 추천방법으로 실험한 결과 ASTM 방법에 의한 $J_IC$값이 과대평가됨으로써 부대조건에 만족되지 못하였지만 JSME방법은 만족되었다. 측면홈 시험편은 R고선법에 의한 ductile tearing의 결정이 평활 시험편보다 용이하였으며, 이에 따른 $J_IC$값의 정확성을 배가 할 수 있었다. 또한 임계 스트레치존 폭($SZW_C$)은 측면홈에 의한 높은 3축응력이 발생되어 평활시험편보다 적게 나타났으며, 이러한 복합적인 원인에 기인하여 스트레치존법에 의한 $J_IC$평가는 R곡선법에 의한 평가보다 약간 과대평가됨을 알 수 있었다.

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