• Composites Research
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• 제37권4호
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• pp.275-285
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• 2024

본 논문에서는 탄소섬유 강화 열가소성 복합재(carbon fiber reinforced thermoplastic, CFRTP)의 열성형 공정에 따른 변형 예측 연구 동향을 제시한다. CFRTP의 공정 과정에서 고려되어야 하는 다양한 공정 변수를 조사하였고, 열성형 변형에 영향을 미치는 요인을 분석하였다. 아울러 CFRTP의 열성형 변형 예측을 위한 핵심 재료 거동인 결정화도와 점탄성 거동 모델을 조사하였다. 또한 재료 거동 모델을 적용한 상용 해석 소프트웨어 기반의 열성형 해석과 머신러닝을 활용한 CFRTP의 열성형 변형 예측 기법 연구 동향을 분석하였다. 이처럼 열성형 공정 변수들을 고려하고 CFRTP의 재료 거동 모델과 열성형 변형 예측 기법을 연계함으로써 정밀한 열성형 변형 예측 기술 개발을 기대할 수 있다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문초록집
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• pp.331.2-331
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• 2002

A modeling method for cantilever beams undergoing axially oscillating motion is presented in this paper. Hybrid deformation variables are employed for the modeling method. Frequency response characteristics are investigated with the modeling method. It is shown that the geometric nonlinear effects of stretching and curvature play important roles to accurately predict the dynamic response. (omitted)

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.601-609
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• 1997

본 연구에서는 4개의 변수로 구성된 단순화된 고차전단변형이론에 근거한 복합적층판의 휨과 진동결과를 해석하였으며 적층판의 배열형태는 중립축을 중심으로 역대칭으로 적층되어있고 변수를 1개 줄여 해석하여도 기존의 고차전단변형이론의 결과와 비교하여 정확도에 큰 차이가 없음을 알 수 있었다. 단순화된 고차전단변형이론에 의한 결과를 1차전단변형이론과 3차전단변형이론에 의한 해와 비교 분석하였으며 복합재료 설계자나 이론과 실험의 상관관계를 연구하는 연구자 혹은 프로그램의 정확도를 검증하려고 하는 수치해석자들을 위해 결과자료들을 도표화하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권5호
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• pp.443-455
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• 2001

전단 층을 갖는 2개 매개변수 탄성지반 위에 놓인 복합재료 적층판에서 휨 진동 및 좌굴해석을 위해 에너지 방법을 사용해 탄성해를 구하였다. 복합재료 적층판의 점탄성 해석은 유사-탄성방법을 사용해 탄성해를 구하였다. 전단에 의한 효과는 3창 전단변형이론을 적용하여 고려하였다. 유도된 식들을 검증하기 위해 LUSAS 프로그램에 의한 탄성지반위에 놓인 이방성 판의 처짐과 비교하였다. 점탄성 휨 진동 및 좌굴해석에 관한 수치해석결과들은 적층순서, 적층 수 재료 비등방성과 전단지반계수 등에 따른 효과를 보여 준다.

• Composites Research
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• 제17권1호
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• pp.38-46
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• 2004

본 논문의 목적은 탄소섬유 건직물의 토우 구조의 미소 거동과 변형 중의 평면 하중과의 관계를 규명하는 것이다. 평면 하중은 변형 중에 토우들을 재배치하며, 결국에는 잠김 현상을 유발하게 된다. 본 논문에서는 토우 간격, 주름각등의 미소 변형 변수들을 관찰하기 위해 일방향 편향 인장실험과 이축 인장실험을 겪은 시편들을 전단각에 따라 분류하여 현미경을 이용하여 변형 경향을 관찰하였다. 전단각에 따른 변형된 토우 구조의 변화를 간단한 설계 변수 모델을 이용하여 근사하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.223-231
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• 2006

본 연구에서는 복합적층 절판 구조물을 고차 전단변형이론을 이용하여 길이변화에 의한 거동 특성을 해석한다. 고차 전단변형이론을 적용하기 위하여 잘 알려진 Lagrangian 및 Hermite 보간함수를 병용한 방법은 다소 복잡하고 4절점 요소에만 적용할 수 있으며, 3절점 요소에 적용할 경우 매우 복잡하게 된다. 이러한 단점 및 복잡성을 피하기 위하여 Lagrangian 보간함수만을 사용한 고차 전단변형이론을 이용하며 복합적층 절판 구조물의 해석과정의 편의성 및 정확성을 위하여 면내 회전각 자유도를 추가한다. 그러므로 한 요소 당 4개의 절점이 있으며, 한 절점 당 10개의 자유도를 가지게 된다. 기존의 절판 구조물은 길이 변화에 대한 영향을 고려한 경우가 적으므로 본 연구에서는 이를 중심 변수로 설정하여 다양한 매개변수 연구를 수행한다. 본 연구에서는 길이 변화에 따라 예측하기 힘든 복잡한 거동을 보이는 복합적층 절판 구조물의 거동특성을 분석하여 합리적인 설계가 가능하고자 한다.

• Composites Research
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• 제32권5호
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• pp.258-264
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• 2019

본 논문에서는 Hashin 파손 기준식과 crack band 모델이 접목된 손상변수를 이용하여 점진적파손해석 방법이 개발되었다. 파손기준식을 이용하여 파손의 개시 유무가 판단된다. 파손이 개시된 경우에는 각 파손모드(섬유 인장/압축, 기지 인장/압축)에서 손상변수가 선형 열화 거동에 따라 계산되고, 손상강성행렬을 계산하는데 사용된다. 손상강성행렬은 손상된 재료에 반영되고, 계산된 손상강성행렬을 이용하여 재료의 완전한 파괴를 의미하는 손상변수가 1인 시점이 되기까지 점진적 파손해석이 계속해서 반복적으로 수행된다. 일련의 과정들은 상용해석프로그램인 ABAQUS에 사용자 정의 부프로그램을 이용하여 수행되었다. 제안된 점진적파손해석 도구의 검증을 위하여, 원공을 가진 복합재료 적층판의 시험 결과와 비교를 수행하였으며, 시험 중 디지털 이미지 상관법을 이용하여 획득한 변형률 거동과 해석을 통해 획득한 변형률 거동을 비교하였다. 제안된 해석결과는 시험 결과와 비교하여 유효한 일치를 보였다.

• Composites Research
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• 제27권4호
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• pp.135-140
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• 2014

발포 폴리우레탄의 변형거동을 설명하기 위해 제안된 구성방정식을 발포 폴리프로필렌에 적용하였다. 이 방정식은 7개의 매개변수를 갖고 있으며, 그중 5개의 변수는 기준 변형률속도에서 준정적 압축시험을 하여 얻은 결과를 커브 피팅하여 구하고, 나머지 두 변수는 변형률 속도를 다르게 한 준정적 압축시험으로부터 얻은 결과를 커브 피팅하여 구한다. 이렇게 구한 응력-변형률 방정식이 높은 변형률속도에서도 유효한지 알기 위해 충격시험으로부터 얻은 결과와 비교하였으며 30배와 40배로 발포된 폴리프로필렌 폼 시편에 대하여 각각 시행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.147-158
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• 2004

많은 장점을 가진 복합재료를 사용한 보강판에 대하여 지금까지 많은 연구자들이 변위법에 근거한 등매개변수 평판 요소와 보요소를 결합한 유한요소법을 사용하여왔다. 이러한 유한요소법은 보요소를 평판 요소의 절점에 대한 강성으로 치환하기 때문에 보강재에 대한 국부적인 거동을 파악할 수 없으며 복합적층 구조인 경우 그 적용성이 제한적이다. 따라서, 본 연구에서는 복합재료 보강판의 해석에 있어 보강재 및 판에 대하여 3차원 쉘요소를 사용하여 거동을 분석하고자 한다. 본 연구에서는 Reissner-Mindlin의 1차 전단변형이론을 사용하였다. 그러나 Reissner-Mindlin이론에 의한 등매개변수 평판 휨 요소는 판의 두께가 얇아지는 경우 일반적으로 전단잠김현상과 가상의 제로에너지 모드가 발생하는데 이를 제거하기 위해 대체전단변형률장을 사용하였다. 폭-두께비, 형상비 뿐만아니라 경사판의 경사각 변화에 따른 임의방향 보강재를 갖는 단순지지된 복합적층 구형 및 경사판에 대한 처짐분포를 비교 분석하였다.

• Composites Research
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• 제26권4호
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• pp.265-272
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• 2013

섬유강화플라스틱(Fiber-reinforced plastic, FRP)은 복합재료 보트를 만드는 데 주 구조물로 사용되고 그것들 대부분은 몰드에서 만들어진다. 이러한 제품들은 몰드에서 분리될 때나 높은 온도의 환경에서 변형이 생긴다. 그러므로 다양한 제작 및 작동 조건에서 적층복합재료 구조물의 변형에 대한 실험적 조사 및 평가는 필수적이다. 불포화 폴리에스테르수지와 유리섬유를 이용하여 L-shape과 Curve-shape 시편을 제작하였다. 경화제 비율과 제작온도, 네 가지 작동온도가 입력인자(독립변수)로 사용되었고 출력인자는 시편에서 측정되는 변형이다. 결과로부터 경화제 비율이 높을수록 또한 제작온도가 높을수록 변형이 작게 생김을 알 수 있었다. 작동온도가 상승할 때 초기 변형 값에 따라 큰 변화를 보였다. 또한 변형 값이나 입력인자들은 회귀 방정식으로부터 예측할 수 있었다.