• 한국항공우주학회지
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• 제30권1호
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• pp.49-55
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• 2002

광섬유 브래그 격자/외부 패브리-페로 간섭 (FBG/EFPI) 센서를 이용하여 비대칭 적층판의 성형시 및 성형후 변형률과 온도를 동시에 모니터링 하였따. 본 논문에서는 광섬유 센서의 출력에 대한 변형률 및 온도의 관계를 수치적으로 유도하였으며 이를 통해 센서의 특성 행렬을 구하였다. 따라서 각각의 센서에 대해 특성 행렬을 구하기 위해 센서의 보정실험을 수행할 필요가 없다. 광원으로는 파장 이동 광섬유 레이저를 사용하였다. 두 개의 FBG/EFPI 센서를 Gr/Ep 비대칭 직교적층 복합적층판에 방향과 위치를 달리하여 삽입하고 오토클레이브 내에서 성형하는 동안 두 지점에서의 성형변형률과 온도를 실시간으로 모니터링 하였다. 또한 열챔버 내에서 제작된 적층판의 열변형률과 온도를 측정하였다. 이러한 실험들을 통해 복합재료의 효울적인 스마트 프로세싱에 대한 기초를 마련할 수 있으며 비대칭 직교적층 복합적층판의 열적 거동에 대해 알 수 있을 것이다.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.95-100
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• 2008

대칭 및 비대칭 적층판의 거동을 연구하기 위하여 가변형률과 고차전단변형이론을 바탕으로 4절점 판 유한요소(HSA4)를 개발하였다. 개발된 판 요소는 적층 판의 두께 방향으로 나타나는 전단변형의 포물선 분포를 고려하기 위하여 Reddy의 고차전단변형이론을 도입하였다. 특히 전단변형을 고려한 판 요소에서 발생하는 전단과대현상을 해결하기 위하여 가변형률을 채용하였다, 본 연구를 통하여 개발한 판요소는 고차전단변형이론을 도입하여 각 절점당 7개의 자유도를 가지므로 요소전체에 28개의 자유도로 판의 변형을 표현하게 된다. 개발된 유한요소의 성능을 검증하고 우수성을 보여주기 위해 다양한 두께를 가지는 대칭 및 비대칭 적층 판에 대한 수치해석을 수행하였으며 그 결과를 다른 고차전단변형이론에 의해 도출된 참고해들과 비교하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.420-425
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• 2000

The room-temperature shapes of cured unsymmetric composite laminates have out-of-plane warping after autoclave processing. In addition, they exhibit two stable room-temperature configurations due to snap-through phenomena when the side length of laminates exceeds a critical value. The cured shapes of unsymmetric laminates are influenced by many environmental factors. Experiments show that the effect of too-plate cannot be ignored and has significant influence on the cured shape of unsymmetric laminates. In this present study, approximations to the strain fields are used in the expression for the total potential energy and the Rayleigh-Ritz method is applied. The slippage effects resulting from the interaction between the laminates and the tool-plate are considered. By introducing a dimensionless slippage coefficient and correlating the corresponding value with experimental results, the influence of processing parameters is investigated. Modeling is extended to predict curvatures of plate configurations with various aspect ratio.

• Composites Research
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• 제14권1호
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• pp.8-14
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• 2001

복합재 적층판의 자유단 층간분리의 모드별 변형률 에너지 해방률을 구하는 간이 계산법을 제안하였다. 층간응력은 층간에서의 평형식으로부터 층간의멘트와 층간전단력으로 평가하였다. 적층판 자유단 층간분리의 변형은 일반화된 준3차원 고전적층이론에 의하여 계산하였다. 이 간이 계산법은 변형균 에너지 해방률의 세성분을 구하는 간편한 식으로 나타내었다 복합재 적층판이 일축인장을 받는 경우에 대하여 적층판 중앙면에 대칭과 비대칭인 층간분리가 발생한 경우에 대하여 해석을 행하였다. 해석결과는 가상분리진전법에 의한 유한요소해석결과와 잘 일치하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권3호통권46호
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• pp.291-302
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• 2000

복합적층 구조물에서 복합재료는 그 자체의 높은 강성, 강도와 내구성등의 특성을 갖고 있을 뿐 아니라, 구조물의 역학적 특성에 따라 얼마든지 재료의 특성을 합리적으로 구성하여 배치할 수 있는 매우 우수한 장점이 있다. 본 연구에서는 등분포로 재하된 복합적층경사판의 처짐에 관한 해석으로서 복합적층 경사판의 처짐을 나타내는 단일 4차 편미분방정식을 3개의 종속변수를 갖는 3원2차 연립방정식을 이용하여 해석하는 수치해석 법을 제시하였으며, 대칭 앵글-플라이 각도로 적층, 역대칭 앵글-플라이 각도로 적층, 비대칭 앵글-플라이 각도로 적층한 경우에 처짐과 단면력을 비교 검토하였다.

• Composites Research
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• 제18권6호
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• pp.1-8
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• 2005

섬유강화 복합재료는 우수한 기계적, 전자기적 물성 등으로 다양한 분야에서 응용되고 있다. 열경화성 복합재는 제작공정에서의 성형온도와 제품의 운용온도인 상온간의 온도차이로 형상의 변형(스프링 백)이 발생하게 된다. 이러한 스프링 백은 하이브리드 구조의 정밀한 형상 제작을 위해서 반드시 보정되어야할 부분이다. 본 연구에서는 유리섬유/에폭시 복합재와 카본섬유/에폭시 복합재로 구성된 비대칭 하이브리드 복합재를 경화사이클, 적층두께, 적층방법 등 다양한 조건을 적용하여 제작하고 3차원 좌표측정기를 이용하여 스프링 백을 측정하였다. 또한 고전 적층판 이론(CLT)과 유한요소해석(ANSYS)으로 스프링백을 예측하고 실험결과와 비교하였다. 고전 적층판 이론과 유한요소해석으로 예측된 스프링 백은 실험 결과와 잘 일치하였으며, 성형온도가 낮을수록 스프링 백이 감소되는 경향을 보임을 확인하였으나 근원적으로 스프링 백이 제거되지는 않았다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.158-161
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• 2005

The fiber-reinforced composite materials have been advanced for various applications because of its excellent mechanical and electromagnetic properties. On their manufacturing processes, however, thermo-curing inherently produces the undesired thermal deformation mainly from temperature drop from the process temperature to the room temperature, so called spring-back. The spring-back must be removed to keep the precision of designed shape. In this research, the spring-back of {glass fiber / epoxy}+{carbon fiber / epoxy} unsymmetric hybrid composites were predicted using Classical Lamination Theory (CLT), and compared with the experimental data. Additionally, using finite element analysis (ANSYS), the predicted data and experimental data were compared. The predicted values by CLT and ANSYS were well matched with experimental data.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권10호
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• pp.1514-1519
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• 2001

This paper is concerned with design, manufacturing and performance test of LIPCA ( Lightweight Piezo- composite Curved Actuator) using a top carbon fiber composite layer with near -zero CTE(coefficient of thermal expansion), a middle PZT ceramic wafer and a bottom glass/epoxy layer with high CTE. The main point of this design is to replace the heavy metal layers of THUNDER by thigh tweight fiber reinforced plastic layers without losing capabilities to generate high force and large displacement. It is possible to save weight up to about 30% if we replace the metallic backing material by the light fiber composite layer. We can also have design flexibility by selecting the fiber direction and the size of prepreg layers. In addition to the lightweight advantage and design flexibility, the proposed device can be manufactured without adhesive layers when we use epoxy resin prepreg system. Glass/epoxy prepregs, a ceramic wafer with electrode surfaces, and a graphite/epoxy prepreg were simply stacked and cured at an elevated temperature (177 $^{circ}C$ after following an autoclave bagging process. It was found that the manufactured composite laminate device had a sufficient curvature after detached from a flat mold. The analysis method of the cure curvature of LIPCA using the classical lamination theory is presented. The predicted curvatures are fairly in agreement with the experimental ones. In order to investigate the merits of LIPCA, a performance test of both LIPCA and THUNDE$^{TM}$ were conducted under the same boundary conditions. From the experimental actuation tests, it was observed that the developed actuator could generate larger actuation displacement than THUNDERT$^{TM}$.

• 대한화학회지
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• 제37권3호
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• pp.302-308
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• 1993

Calcium-palmitate의 단분자막을 압전수정결정 위에 Langmuir-Blodgett(LB) 기법으로 적층시켜 수정판의 진동수 변화로부터 LB막의 적층수를 평가할 수 있었다. 바탕용액에 Ca$^{2+}C$ 이온을 포함하는 palmitic acid(PA) 단분자막으로부터 이전 및 적층된 LB막 물질을 적외선 분광분석을 한 결과 1704 cm$^{-1}C$에서 갈라진 흡수띠가 나타나는 것으로 보아 calcium palmitate가 형성되었음을 알 수 있었다. 1580cm$^{-1}C$과 1540cm$^{-1}C$의 두 흡수띠는 각각 calcium carboxylate기의 비대칭 신축진동과 carboxylate가 수화되어 대칭강하된 것으로 확인되었다$^1$. 이사실은 X-선 회절분석에 의해서도 확인되었다. 23$^{\circ}C$ 물 속에서 LB막의 팽윤거동을 LB막이 적층된 수정진동판의 진동수 변화로부터 관측되었다. Calcium palitate LB막은 충분히 팽윤이 되었으나 hexadecanol LB막은 거의 팽윤이 되지 않았다. Calcium palmitate LB막 팽창량은 무게비로 건조 LB막의 47${\%}$였으며 calcium palmitate 단위 분자당 7개의 물분자가 결합되었다. Calcium palmitate 건조 LB막의 화학적 구조는 [CH$_3$(CH$_2$)$_{14}$COO]$_2$Ca${\cdot}$XH$_2$O이고 수화수는 1 H$_2$O였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.404-409
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• 1983

The warping of unsymmetric laminated composites is induced by residual curing stress at the room temperature. Classical lamination theory (C.L.T.) predicts the room temperature shapes of all unsymmetric laminates to be a saddle. Experimental observations, however, indicate some unsymmetric laminated composites have cylindrical room temperature shapes. This anomalous behavior is explained by the extention of C.L.T. which involves Von Karman's large deflection theory. It is shown that, depending on the thickness, width, length, curing temperature and room temperature of the laminate, critical boundaries of the shape change are determined. Theoretical predictions are compared with experimental results of Toray Graphite/Epoxy {O$_{n}$/90$_{n}$}$_{T}$./....