• The Korean Journal of Rheology
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• v.4 no.1
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• pp.70-81
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• 1992

비교적 묽은 섬유현탁액의 압출팽창 유동을 수치모사하기 위하여 유동장과 섬유배 향 사이의 상호작용을 고려하고 연속체이론에 기초한 유변방정식을 사용하였다. 또한 섬유 배향분포를 얻기 위하여 배향텐서로 표시된 섬유배향방정식을 사용하였는데 이때 섬유간 상 호작용의 효과를 고려해 주기 위하여 현상학적 확산항을 추가하였다. 실험결과와 비교가 용 이한 원통관을 통과하는 섬유현탁액의 압출팽창 유동을 수치모사한 결과 관 입구에서 섬유 가 유선방향으로 정렬되어 유입될 때 현탁강도가 증가함에 따라 팽창비는 감소함을 알수 있 었다. 하지만 관 길이가 짧고 또한 관 입구에서 섬유가 임의 배향상태로 유입될 경우에는 반대로 팽창비가 증가함을 보였다. 관 입구에서의 다른 배향상태에 의해 발생하는 팽창비의 서로다른 경향은 외부 표면부분과 내부중심부분의 신장점도의 차이로 설명할 수 있었다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.6 no.2
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• pp.104-118
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• 1994

단섬유 보강 플래스틱 재료의 사출성형 충전공정에서 금형재의 유동장이 섬유 배향 상태를 형성하는데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 섬유의 배향상태가 역으로 유동장에 영향 을 미친다. 충전유동과 섬유 배향의 연계해석을 위하여 단섬유에 의한 추가적인 응력을 포 함하는 Dinh과 Armstrong의 이방성 구성방정식을 충전유동의 해석에 도입하였다. 평명방향 으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하여 새롭게 유도된 압력 지배방정식과 에너지방정식을 유한요소법과 유한차분법을 이용하여 풀고 동시에 2차배향텐서의 변화방정식을 4차 Runge-kutta 방법을 이용하여 풀었다. 절점 게이트 주변의 확장유동영역과 라인게이트를 통한 수축유동영역에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력이 유동장에 미치는 영향을 고 찰하였다. 확장유동영역에서는 평면방향으로의 속도구배에 의한 영향이 추가적인 유량으로 나타나면서 주어진 유량조건하에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하지 않은 경우보다 작은 압력구배를 나타냈다. 수축유동영역에서는 위와 반대의 결과를 보였다. 이러 한 경향은 섬유의 부피분율이증가하거나 모양비가 커짐에 따라 증가한다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.4 no.2
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• pp.99-106
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• 1992

전방향족 폴리에스테르계 열방성 액정중합체(Vectra A-950)를 대상으로 유로가 확 장되는 다이로의 압출을 통하여 액정 섬유상의 배향 특성을 조사하고 이들이 기계적 특성에 미치는 영향을 살펴보았다, 다이의 확장 효과에 의하여 중심에서는 유동방향과 수직방향으 로 섬유상이 이중 배향되었으며 가장자리에서는 주로 유동방향으로만 배향이 일어났다. 그 리고 배향 특성은 두께방향으로 상하 대칭성을 갖는 바깥 영역과 중간영역으로 구별되었으 며 겉층은 유동방향으로 배향되고 속층은 중심에서 멀어지면서 배향각이 점진적으로 달라졌 다. 이런한 시편의 기계적 강도는 압출다이의 확장각이 증가하거나 스크류 속도가 증가함으 로 따라 유동방향이나 그 수직방향 모두 현저한 증가를 보였으나 파단신도는 유동방향은 감 소하고 수직방향은 증가하여 증가하여 결과적으로 거의 비슷하였으며 파단신도가 배향상태 를 가장 잘 반영하는 기계적 특성임을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.23 no.5
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• pp.429-438
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• 2003

The effects of fiber orientation on acoustic emission(AE) characteristics have been studied for the unidirectional and satin-weave, continuous glass-fiber reinforced plastic(UD-GFRP and SW-GFRP) tensile specimens. Reflection and transmission optical microscopy was used for investigation of the damage zone of specimens. AE signals were classified as different types by using short time fourier transform(STFT) : AE signals with high intensity and high frequency band were due to fiber fracture, while weak AE signals with low frequency band were due to matrix and interfacial cracking. The feature in the rate of hit-events having high amplitudes showed a process of fiber breakages, which expressed the characteristic fracture processes of individual fiber-reinforced plastics with different fiber orientations and with different notching directions. As a consequence, the fracture behavior of the continuous GFRP could be monitored as nondestructive evaluation(NDE) through the AE technique.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 1998.04a
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• pp.116-120
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• 1998

방사공정에 있어서 폴리에스테르 결정화의 추진력은 토출 후 냉각에 의한 과냉각(supercooling)정도가 주된 공정요인이지만, 고속방사에 있어서 on-line 결정화는 과냉각과 함께 높은 방사장력 (spinning stress)에 의한 분자배향에 기인하는 엔트로피효과가 보다 중요한 결정화의 추진력이 된다.[1-3](중략)

• Composites Research
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• v.24 no.4
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• pp.41-47
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• 2011

This paper deals with anisotropic property and structural analysis for short fiber reinforced plastic composites manufactured by the injection molding process. The common approach for modeling this type of material is the consideration of the material as homogenous and isotropic. However, the common isotropy approach often results in unexpected failure. To overcome this, new structure analysis methodology was developed in order to consider fiber orientation effect using injection mold flow analysis and Halpin-Tsai equations for unidirectional composites and taking an orientation average. The numerical predictions are compared to experimental data for tensile specimen. The predicted mechanical properties agree well with experimental data for fiber orientation and weld line effect. The analysis system was also applied to an automobile part. The proposed anisotropic model predicted different mechanical properties by position of the part and different mechanical performance of the part was changed according to injection gate position.

• Polymer(Korea)
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• v.24 no.6
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• pp.860-868
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• 2000

In this work, the electro-magnetic interference (EMI) characteristics of PAN-based carbon fibers-reinforced composites are investigated with difference to manufactural parameters, i.e., fiber grade, fiber orientation angle, and laminating method. As a result, EMI shielding effectiveness (SE) of the composites greatly depends on a fiber orientation in composite angle. Especially, the fiber grade affects SE of composites in case of orientation angle of 0$^{\circ}$. Then the SE become greater as the change of electric character according to the arrangement directions, i.e., electrical anisotropy in the same constituent materials. This is due to the skin effect which is represented in the surface of electro-magnetic wave in high-frequency range. In all cases according to lamination methods, the composites represents SE of 83~98% over. Whereas, in symmetric and unsymmetric laminate structures, the SE decreases slightly as the laminate angles of composites increases. On the contrary. the repeating laminates structure shows the opposite tendency. Especially, 90$^{\circ}$ repeating laminate structure shows the SE more than 90% over the measuring frequency.

• Composites Research
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• v.25 no.4
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• pp.117-125
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• 2012

Warpage of the film insert molded (FIM) part is caused by an asymmetric residual stress distribution. Asymmetric residual stress and temperature distribution is generated by the retarded heat transfer in the perpendicular direction to the attached film surface. Since warpage was not prevented by controlling injection molding conditions, glass fiber (GF) filled composites were employed as substrates for film insert molding to minimize the warpage. Distribution of short GFs was evaluated by using micro-CT equipment. Proper models for micro mechanics, anisotropic thermal expansion coefficients, and closure approximation should be selected in order to calculate fiber orientation tensor and warpage of the FIM part with the composite substrate. After six kinds of micro mechanics models, three models of the thermal expansion coefficient and five models of the closure approximation had been considered, the Mori-Tanaka model, the Rosen and Hashin model, and the third orthotropic closure approximation were selected in this study. The numerically predicted results on fiber orientation tensor and warpage were in good agreement with experimental results and effects of GF reinforcement on warpage of the FIM composite specimen were identified by the numerical results.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.76-76
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• 2004

하이브리드 복합재료 중에서 적충형태의 Al/GFRP는 단일재 알루미늄에 비해 피로특성, 비강도, 비강성 등이 매우 우수하여 Fig. 1과 같이 항공기 주익 구조에 주로 적용된다. 그러나 이러한 Al/GFRP 적층재 역시 장시간에 걸쳐 비행하중을 받게 되면 다양한 형태의 파손이 발생할 수 있다. 이 중 알루미늄층과 섬유층 사이에서 발생하는 층간분리는 Al/GFRP 적층재의 대표적인 피로파손 형태이며, 현재 이러한 파손은 다 방면으로 연구되고 있다.(중략)

• The Korean Journal of Rheology
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• v.10 no.4
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• pp.217-226
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• 1998

The anisotropy caused by the fiber orientation, which is inevitably generated by the flow during injection molding of short fiber reinforced polymers, greatly influences dimensional accuracy, mechanical properties, and other quality of the final product. Since the filling stage of the injection molding process plays a vital role in determining fiber orientation, an accurate analysis of flow field for the filling stage is needed. Unbalanced filling occurs when a complex or a multi-cavity mold is used leading to development of regions where the fiber suspension is under compression. It is impossible to make an accurate calculation of the flow field during filling with the analysis assuming incompressible fluid. A mold with four cavities with different filling times was produced to compare the numerical analysis results with the experimental data. There was a good agreement between the experimental and theoretical results when the compressibility of the polymer melt was considered for the numerical simulation. The fiber orientation states for compressible and incompressible fluids were also compared qualitatively as well as quantitatively in this study.