• 제목/요약/키워드: 복합재료 평판

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다축경편 복합재료 평판에서 기계적 체결시 발생하는 원공 주위의 응력분포

  • 최재민;조민규;전흥재;변준형
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.56-56
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    • 2004
  • 섬유강화 복합재료는 응용범위가 산업계 전반으로 빠르게 확대되고 있다. 개발 초기에는 하중을 감당하지 않는 이차 구조물에 주로 사용되어 왔으나, 점차 산업 전반의 I차 구조물(Primary Structure)에 쓰이는 등, 그 사용범위가 넓어지고 있으며, 취약한 두께방향 물성 향상의 필요성을 충족시키기 위해 다축경편(MWK) 복합재료에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 다축경편(MWK) 복합재료의 기계적 체결부에 관한 응력해석을 연구하였다.(중략)

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일차전단변형이론을 이용한 복합재료 적층평판의 효율적 열응력 해석 (Efficient Thermal Stress Analysis of Laminated Composite Plates using Enhanced First-order Shear Deformation Theory)

  • 한장우;김준식;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.505-512
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    • 2012
  • 본 논문에서는 일차전단변형 평판 이론(FSDT)의 개선을 통한 복합재료 적층평판의 효율적 열응력 해석 기법을 제안한다. 횡방향 응력 성분에 대해서만 변분을 취하는 혼합변분이론(Mixed variational theorem)을 이용하여 횡방향 변형에너지를 개선하였다. 가정된 횡방향 전단응력 성분들은 효율적 고차이론으로부터 구하였으며, 면내 변위 성분들은 일차적층평판 이론의 변위장을 사용하였다. 또한, 열응력 해석에 있어서 횡방향 수직 변형을 효과적으로 고려하기 위해서 횡방향 수직 변위를 두께방향에 대하여 포물선으로 가정하였다. 이 과정을 통하여 얻어진 전단변형 에너지를 본 논문에서는 횡방향 수직 변형이 고려된 개선된 일차전단변형이론(EFSDTM_TN)이라고 명명하였다. 제안된 EFSDTM_TN은 복합재료 적층평판의 열탄성 거동을 해석함에 있어서 횡방향 수직 변형이 고려된 일차전단변형 평판 이론(FSDT_TN)과 비슷한 수준의 계산만을 필요로 하며, 동시에 후처리 과정을 통하여 열변형 및 열응력의 두께방향 분포를 정확하게 예측할 수 있도록 개선하였다. 계산된 결과는 FSDT_TN, 3차원 탄성해 등의 결과와 비교하여 검증하였다.

複合構造의 結合

  • 홍창선
    • 기계저널
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    • 제22권1호
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    • pp.9-14
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    • 1982
  • 복합재료를 이용하여 부품제작을 한 후 어떠한 결합방법을 채택할 것인가를 결정할 때 고려해 야할 점을 기계적 결합법과 접착결합법을 비교하여 검토하였다. 기계적 결합은 하중을 많이 받고 분해 및 결합이 자주 예상되는 부품에 채택해야 할 것이며 복합재료의 특성을 고려하여 보강 시에 부착하는 평판의 섬유방향은 가급적 드릴구멍주위를 부드럽게 하여 응력집중을 낮출 수 있으며 하중의 종류에 따라 적층의 섬유방향을 조절함으로서 응력집중을 조절할 수 있다. 드릴 구멍 주위인 파손은 평판의 폭과 구멍의 직경등이 크게 작용함으로 강도해석을 할 경우에 응력 해석을 한 후 허용응력등을 결정해야할 것이다. 접착졀합법은 작업이 간단하나 신뢰도가 떨어지 므로 하중을 많이 받는 구조물에의 사용에 주의를 요하며 설계방법도 매우 다양하게 제안되어 있어 선택함에 있어 하중 환경조건등을 점검해야할 것이다. 접착결합법은 드릴구멍같은 불연속 성을 갖지 않기 때문에 응력집중이 생기지 않으나 접착층의 길이등 기하학적 형상에 따라 다르게 나타남으로 잡착층의 분리가 일어나지 않도록 설계되어야 한다. 특히 복합재료의 이방성인 성 질을 감안하여 접착층에 이웃하는 피접착층의 섬유방향에 주의해야 하며 층간응력이 파손에 미 치는 영향을 고려하여 설계에 임해야 한다.

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미시구조를 고려한 3차원 직교직물 복합재료 평판의 저속충격 거동해석 (low Velocity Impact Behavior Analysis of 3D Woven Composite Plate Considering its Micro-structure)

  • 지국현;김승조
    • Composites Research
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    • 제18권4호
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    • pp.44-51
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    • 2005
  • 본 논문에서는 3차원 직교 직물 복합재료의 구성성분인 얀(Yarn)의 기하학적인 형상을 고려하여 직접수치모사(DNS) 모델을 개발하고 이를 이용하여 직교 직물 복합재료 평판의 저속충격 현상을 모사하였다. 미시구조를 보다 상세하고 정확하게 고려하기 위하여 토우 간격과 굴곡 등을 고려한 단위 구조를 제시하고 이를 이용하여 DNS 기반의 평판모델을 구현하였다. 정적 가상 실험을 통하여 얻은 DNS 모델의 거시적 등가 물성치를 바탕으로 한 거시기계학적 해석과의 비교하였고, DNS 모델을 이용하여 기존의 거시기계학적 모델에서 구현이 어려운 기하학적인 형상 차이에 따른 저속충격 현상의 영향을 고찰하였다. 그리고 보다 실제 실험에 가까운 가상 시편의 크기를 고려하고 해석의 효율성을 높이기 위하여 DNS개념에 기반한 멀티스케일 모델을 개발하여 거시/미시 해석 결과 특성을 함께 고찰하였다.

압전재료를 이용한 복합재료 평판 구조물의 음향파워 억제 (Suppression of Sound Radiation from Composite Plate Structures Using Piezoelectric Materials)

  • 윤기원;김승조
    • 소음진동
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    • 제6권6호
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    • pp.781-790
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    • 1996
  • The goal of current research is to suppress the acoustic noise radiated from vibration of composite plate structure. The induced noise can be reduced through the control of the corresponding structural vibration modes by using the piezoelectric materials as actuator. The acoustic fields are to be analyzed through the boundary element method (BEM) based on the Rayleigh intergral equation and structural system through the finite element method (FEM). The suppression of rediated sound is studied by adaping the piezoelectric material as the distributed actuator. Numerical results are presented on the sound radiation from composite plate of arbitrary boundary conditions, the noise reduction adapting the piezoelectric materials as distributed actuator. The results show the effectiveness and possibility of piezoelectric actuator in the control of sound radiation from composite structure.

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복합재료 평판과 압전필름 작동기를 이용한 저음용 평판 스피커 설계 (Design of Loudspeaker using Composite Plate and Piezofilm Actuator)

  • 황준석;김승조
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.124-129
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    • 1999
  • In this study, a design method for the flat sound radiator is developed to make new sound radiator system, whose shape is much thinner than that of conventional loudspeaker. Piezofilm (PVDF) is used as actuators of flat sound radiator. To avoid the distortion of sound radiated from flat sound radiator, the frequency response of radiated sound to be flat is taken as the design objective. The electrode pattern and orientation angle of piezofilm actuator is optimized to satisfy the design objective. The formulation is based on the coupled finite element and boundary element method. Genetic algorithm is used in the optimization process, which is useful in the optimization of discrete design variables. Frequency response with optimized piezofilm actuator is made flat enough to satify the design objective. For the enhancement of sound power, double-layered piezofilm actuators are also considered. The sound power with double-layered actuator becomes larger than that with single-layered actuator as expected.

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복합적층평판의 좌굴해석 (Buckling Analysis of Laminated Composite Plates)

  • 원종진
    • 한국생산제조학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.23-28
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    • 1998
  • In this paper, the experimental and numerical results of buckling loads for laminated composite plates are compared. Using boundary conditions of buckling test are all fixed supports. Experiments were conducted for plates with fiber angles $ heta$=30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$,60$^{\circ}$ and aspect ratio a/b=0.8. Experimental results were obtained from load-deflection curves of buckling test. Numerical methods were presented to evaluate buckling loads, using structural analysis results from ANSYS.

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열-전기-기계 하중에서의 복합재 평판의 응력해석 (Refined Decoupled Stress Analysis for Thermo-piezoelectric Composite Plate)

  • 오진호;조맹효
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.46-49
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    • 2000
  • A decoupled thermo-~lezoelectric-mechanical model of composite laminates with surface bonded piezoelectric actuators, subjected to externally applied load, temperature change load, electric field load is developed. The governing differential equations are obtained by applying the principle of free energy and variational techniques. A higher order zigzag theory displacement field is employed to accurately capture the transverse shear and normal effects in laminated composite plates of arbitrary thickness.

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