• 제목/요약/키워드: 복합적층구조

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실험 모드해석을 이용한 균열 적층복합판의 손상평가 (Damage Evaluation of Cracked Laminated Composite Plates Using Experimental Modal Analysis)

  • 김주우
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.399-410
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    • 2012
  • 본 연구에서는 실험적 모드해석 기법을 이용하여 캔틸레버 및 양단고정 직사각형 적층복합판의 동적 테스트가 수행되었다. 균열 성장으로 인한 손상평가를 위하여 적층복합판에 인위적인 단계별 손상(균열)을 가하였으며, 충격해머 모드실험에 의해 얻어진 주파수응답함수(FRF), MAC(Modal Assurance Criterion) 값 및 모드매개변수(진동수, 모드형상, 감쇠비)의 변화를 분석하였다. 각 단계별 손상에 대한 적층복합판의 실험적 모드매개변수를 검증하기 위하여 유한요소해석으로부터 구한 고유진동수와 모드형상을 비교하였다. 손상은 벤치마크로서의 유한요소모델을 보정하는 과정으로부터 얻게 되는 적층복합판의 기하학적 특성 및 구조적 거동의 변화를 통하여 평가될 수 있음을 보여주었다.

웨이블릿 변환을 이용한 스마트 복합적층판의 충격 손상 검출 연구 (Impact Damage Detection of Smart Composite Laminates Using Wavelet Transform)

  • 성대운;오정훈;김천곤;홍창선
    • Composites Research
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    • 제13권1호
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    • pp.40-49
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    • 2000
  • 저속 충격과 같은 충격 하중은 복합재 구조물에 중요한 손상의 요인이 되며, 충격에 의해 발생한 층간분리와 같은 손상은 쉽게 검출하기 힘들며 구조물의 큰 위험 요인이 될 수 있다. 본 연구에서 이러한 충격 하중을 계속적으로 감시할 수 있는 스마트 복합재 구조물의 충격 모니터링 시스템 개발의 기초 연구를 수행하였다. 충격 모니터링이란 충격이 발생하였을 때 충격 하중이 발생한 위치를 검출하고, 충격에 의하여 구조물에 손상이 발생하였는지 판단하고, 발생하였다면 어느 정도의 손상인지를 평가할 수 있는 시스템을 말한다. 본 연구에서는 이 시스템의 첫 단계인 복합적층 평판에 대한 충격 위치 검출 연구에 이어서 두 번째 단계로 충격 손상의 발생 여부를 실시간으로 검사할 수 있는 방법을 연구하였다. 본 연구에서는 충격에 의한 PZT 신호를 시간-주파수 해석 방법인 웨이블릿 변환을 이용하여 손상 모니터링 하는 연구를 수행하였다.

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복합신소재 적층판의 강성에 대한 연구 (A Study on the Stiffnesses of the Advanced Composite Laminated Plates)

  • 한봉구;김윤영
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.1-7
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    • 2015
  • Compared with conventional construction materials such as steel and concrete, the advanced composite materials are corrosion-free, light-weight, and when used as construction materials, the construction period can be made less than one-tenth needed for conventional materials. However, because of the difficult theories and formulas, the ordinary construction engineers have difficulties in understanding and calculating formulas needed in construction. In this paper, calculation of the stiffnesses of the advanced composite laminated plates and compared with the result of stiffnesses.

복합적층 원통형 쉘의 단부보강 효과 연구 (A Study on Edge Reinforcement Effect of Cylindrical Shells with Composite Laminate)

  • 손병직;지효선;장석윤
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.47-54
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    • 2012
  • In this study, composite laminate cantilever type cylindrical shells with edge-stiffeners are analyzed. A versatile 4-node flat shell element which is useful for the analysis of shell structures is used. An improved flat shell element is established by the combined use of the addition of non-conforming displacement modes and the substitute shear strain fields. Two models by load conditions are considered. Load type A and B are loaded by point load at the free edge and line load respectively. A various parameter examples are presented to obtain proper stiffened length and stiffened thickness of edge-stiffeners. It is shown that the thickness of shell can be reduced minimum 30% by appropriate edge-stiffeners.

다적층 복합면재를 갖는 비등방성 샌드위치판의 휨해석 (Bending Analysis of Anisotropic Sandwich Plates with Multi-layered Laminated Composite faces)

  • 지효선
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.17-26
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    • 2012
  • This study presents a governing equations of bending behavior of anisotropic sandwich plates with multi-layered laminated composite faces. Based on zig-zag models for through thickness deformations, the shear deformation of composite faces is included. All edges of plate are assumed to be simply supported. Results of the bending analysis under lateral loads are presented for the influence of various lay up sequences of antisymmetric angle-ply laminated faces. The accuracy of the approach is ascertained by comparing solutions from the sandwich plates theory with composite faces to the laminated plates theory. Since the present analysis considers the bending stiffness of the core and also the transverse shear deformations of the laminated faces, the proposed method showed higher than that calculated according to the general laminated plates theory. The information presented might be useful to design sandwich plates structure with polymer matrix composite faces.

비등방성 적층 캔틸레버 박판 및 후판의 해석연구 (Study on the Analysis of Anisotropic Laminated Cantilever Thin Plates and Anisotropic Laminated Cantilever Thick Plates)

  • 박원태
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제1권4호
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    • pp.1-5
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    • 2010
  • In this study, it is presented analysis results of bending problems in the anisotropic cantilever thick plates and the anisotropic laminated cantilever thin plates bending problems. Finite element method in this analysis was used. Both Kirchoff's assumptions and Mindlin assumptions are used as the basic governing equations of bending problems in the anisotropic laminated plates. The analysis results are compared between the anisotropic laminated cantilever thick plates and the anisotropic laminated cantilever thin plates for the variations of thickness-width ratios.

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변형률 보간 9절점 쉘 요소를 이용한 적층복합판과 쉘의 선형 정적 해석 및 자유진동 해석 (Linear Static and Free Vibration Analysis of Laminated Composite Plates and Shells using a 9-node Shell Element with Strain Interpolation)

  • 최삼열;한성천
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.279-293
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    • 2004
  • 등방성 혹은 비등방성 적층복합판 및 쉘의 선형 정적 문제와 자유진동 해석이 새로운 변형률 변위 관계가 도입된 개선된 9절점 쉘 요소에 의하여 수행되었다. 그 관계에서 새롭게 추가된 휨 변형률과 변위사이의 관계 항들에 의한 효과는 비틀어진 보 문제에서 검토되었다. 정식화의 전 과정을 통해, 식들의 모든 항들은 자연 좌표계에 기초하고 있다. 가정 자연 변형률 방법이 막 잠김과 전단 잠김 거동을 제거하기 위하여 사용하였다. 적층 복합판 및 쉘의 고유치의 계산을 위해 Lanczos방법을 사용하였고 질량행렬을 구성하기 위하여 Gauss적분법을 사용하였다. 정식화의 유효성을 평가하기 위해 수치 예제를 해석적 해와 비교하였으며, 제시된 결과는 자유진동 조건하에서 적층체의 거동을 이해하는데 유용할 것이다.

적층된 복합 및 샌드위치 판 구조의 자유진동 해석을 위한 EAS 고체 유한요소 (EAS Solid Element for Free Vibration Analysis of Laminated Composite and Sandwich Plate Structures)

  • 박대용;노명현;이상열
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.22-30
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    • 2012
  • This study deals with an enhanced assumed strain (EAS) three-dimensional element for free vibration analysis of laminated composite and sandwich structures. The three-dimensional finite element (FE) formulation based on the EAS method for composite structures shows excellence from the standpoints of computational efficiency, especially for distorted element shapes. Using the EAS FE formulation developed for this study, the effects of side-to-thickness ratios, aspect ratios and ply orientations on the natural frequency are studied and compared with the available elasticity solutions and other plate theories. The numerical results obtained are in good agreement with those reported by other investigators. The new approach works well for the numerical experiments tested, especially for complex structures such as sandwich plates with laminated composite faces.

Fabrication of SMD Type PTC Thermistor with Multilayer Structure

  • Kim, Yong-Hyuk;Lee, Duck-Cuool
    • 센서학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.76-82
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    • 2000
  • 본 연구에서는 내부전극 접합기술을 이용하여 적층구조의 PTC 서미스터를 제작하였다. 적층구조 PTC 서미스터는 저항, 소형, 대전류 등의 특징을 갖는다. PTC 특성을 조사하기 위하여 첨가제효과, 전압-전류특성, 온도특성, 복합임피던스 특성 등을 측정하였다. 적층구조 PTC서미스터는 저항의 온도특성과 전압-전류특성에서 높은 비선형성을 나타내었다. 적층수가 증가함에 따라 상온저항이 감소되는 특성이 결정립의 효과에 기인됨을 알았다. 전류의 스윗칭 변화는 적층구조가 갖는 열용량의 크기에 비례하였으며, 적층수가 증가할수록 스윗칭 시간이 증가하였다.

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주파수 선택막이 삽입된 복합재 평판의 잔류 열응력과 스프링 백 효과 (Thermal Residual Stresses and Spring back Effects on the Frequency Selective Surface Embedded Composite Laminates)

  • 박경미;서윤석;전흥재;홍익표;박용배;김윤재
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.475-481
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    • 2013
  • 복합재료 사이에 주파수 선택적 투과막(Frequency Selective Surface)을 삽입하여 동시경화 공정을 이용하여 주파수 선택적 투과 기능을 가지는 하이브리드 복합재료를 성형하면 재료들 간의 열팽창 계수와 강성의 차이로 인해 구조 내에 잔류 열응력이 발생하게 되고, 이로 인하여 스프링 백 현상이 발생한다. 따라서 복합재의 적층에 따른 영향을 알아보기 위해 복합재료의 적층각을 선택적 투과막(Frequency Selective Surface)을 중심으로 대칭과 비대칭 적층으로 적용하여 하이브리드 구조의 잔류 열응력을 예측하고, 이에 대한 스프링 백에 대해서 연구하였다.