• Title/Summary/Keyword: 섬유 분포 특성

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Theoretical Prediction of Dynamic Elastic Moduli and Attenuation Properties of Fiber-Reinforced Composite Materials (섬유강화 복합재료의 동탄성계수 및 감쇠특성의 이론적 예측)

  • 김진연;이정권
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.12
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    • pp.2328-2339
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    • 1992
  • The propagation of coherent time-harmonic elastic L-and SV-waves is studied in a medium with random distribution of cylindrical inclusions. The purpose of the research is to characterize the dynamic elastic moduli and the attenuation properties of fiber-reinforced composite materials. The cylindes representing the fibers are assumed to be distributed in parallel with each other and the direction of incident waves are normal to the cylinder axes. A multiple scattering formula using the single scattering coefficients in conjunction with the Lax's quasicrystalline approximation is derived from which the dispersion relation for such medium is obtained. In order to formulate the multiple scattering interaction between cylinders, the pair correlation functions are generated by the Monte Carlo simulation technique. From the numerically evaluated complex wavenumbers, the propagation speed of the average wave, the coherent attenuation and the effective elastic moduli are presented as functions of frequency and fiber volume fraction.

On-Line 지필 수축 측정 기법

  • 김순배;곽동수
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.54-54
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    • 2001
  • 지필의 수축 현상은 섬유의 특성, Forming 공정에서 섬유배향Drying, 온도조건, Size P Press Y- Coating 공정 에서 Rewetting, 공정 중의 Tension, Draw등에 의 해 영 향을 받게 된다. 특히 Drying 공정에서는 지필 수분이 증발하면서 섬유의 자체 수축 및 섬유결합 부의 Micro compression이 발생하게 된다. 그리고 Draw, Canvas Tension, Cylinder 온도둥과 같은 공정 조건의 변동에 따라 지필 수축률의 차이가 발생하며 제품의 M MD/CD의 강도적 특성 및 칫수안정성 컬등의 품질과 상관성을 갖는다. 일반적으로 제 품의 신축률을 측정하는 일반적인 방법은 Reel 샘플을 일정시간 침수하여 종이 내부의 응력을 제거한 후 전후의 치수 차이를 비교하는 것이다. 그러나 이 방법을 통해서는 실 질적으로 Dryer 내부의 어느 단계에서 어느 정도의 수축이 발생하는지를 판단할 수는 없다. 본 연구는 Dryer에서 Reel 까지의 종이 수축 변화를 On - Line상에서 직접 측정한 적 용 사례와 공정 조건에 따른 지필 수축의 변화를 측정한 결과에 대한 것이다. 여기서 사용된 On-Line 지필 수축기는 직진성의 레이저를 이동식 지지대에 설치하여 전/후측 의 지필과 Cy linder 양끝의 거리 차이를 측정하여 지필의 폭을 계산할 수 있도록 자체 개발하였다. 이 설비를 이용하여 Dryer 내부에서 지필 수축이 급격이 일어나는 C Cylinder 군을 찾아 스팀압력과 Bel Run의 진공도, Canvas Tension, Draw 공정조건을 조정하였고 결과적으로 제품의 신축률 개선 효과를 가져올 수 있었다. 본 연구에서 개발한 On-Line 지필 수축 측정 기법은 종이 칫수 안정성과 관련하여 향후 공정 최적화 작업의 진단 도구로서 적극적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.었다. 특히 지분의 경우, 참여한 회사의 지분관련 complain이 약 80% 정도 감소하는 결과를 나타 내었다. 또한 백상지의 경우 ink jet 프린터에 많이 사용됨으로 ink jet 프린터의 인쇄 적성을 image analyzer로 측정한 결과 산화전분 보다 향상된 결과를 나타내었다. 있다 고 사료되었다.칼비터에 의한 고해나 큰 물성적으로 큰 차이를 보이지는 않고 있 었다. 단지 섬유의 차이가 고해방식의 차이보다 월등히 크다는 사실을 보이고 있다 이러한 점은 섬유장의 길이에서도 볼 수 있다. 칼비터가 섬유를 절단하기만 하고 닥방망이 고해가 섬유장의 변화를 일으키지 않는다면 틀림없이 평균 섬유장의 차이가 생길것이다.의 여수도가 7 70% 이상 개선되는 것으로 나타났다.측정하였다. 또한 카르복실기 정량과 종이의 pH 측정 및 X -ray Diffractometer를 이용하여 결정화도를 측정하였다. 본 연구의 결과, 시간의 경과에 따라서 탄소의 결합에너지는 분포가 C-H에서 COO-, 또는 C=O로 달라짐으로써 종 이가 산화되고 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 이 결합에너지 분포의 변화가 펄프의 종류 에 따라서 다르게 이동함으로써 제조된 시트의 표면 산화반응이 서로 다르게 일어나고 있음 을 알 수 있었으며, 이는 사용한 펄프의 화학 조성분의 차이에 기인한 것이라 사료된다.>NW 단열군이 연구지역 내에서 지하수 유동성이 가장 높은 단열군으로 추정된다. 이러한 사실은 3개 시추공을 대상으로 실시한 시추공 내 물리검층과 정압주입시험에서도 확인된다.. It was resulted from increase of weight of single cocoon. "Manta"2.5ppm produced 22.2kg of cocoon. It is equal to 9% increase in index, as compared to that of control.

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Spalling and Internal Temperature Distribution of High Strength Column Member with Polypropylene Fiber Volume Fractions (폴리프로필렌섬유 혼입률에 따른 고강도콘크리트 기둥부재의 폭렬 및 내부온도 분포특성)

  • Won, Jong-Pil;Jang, Chang-Il;Lee, Sang-Woo;Kim, Heung-Youl;Kim, Wan-Young
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.20 no.6
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    • pp.821-826
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    • 2008
  • This study evaluated spalling and internal temperature distribution after elevated temperatures test for high strength concrete ($f_{ck}=60\;MPa$) column member with various polypropylene fiber volume fractions. The ISO-834 time-temperature curve was used for measurement of fire resistance properties. As the result of test, average internal temperature results indicated to low temperature in increased polypropylene fiber volume fraction. But, the highest internal temperature results show that does not difference in proportion of polypropylene fiber volume fractions.

EVALUATION OF REORIENTATION AND DISTRIBUTION OF STEEL FIBERS IN SFRC (강섬유 보강 콘크리트 내 강섬유의 재향성 및 분포특성에 관한 연구)

  • 이차돈
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.2 no.3
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    • pp.65-72
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    • 1990
  • Theoretical expressions were dcrived for the numher of fibers per unit cross-sectional area in fiber reinforced concrete, with due consideration given to the effects of the surrounding boundaries. The number of fibers per unit cross-sectional area in steel fiber reinforced concrete was also measured experimentally for the specimens incorporating various volume fractions of fibers of different types. Statistical evaluation of the measured value was then performed in order to assess the differences in fiber concentration at different location on tbe cross section. Degree of reorientation of steel fibers in concrete occuring during vibration was examined by com¬paring the differences in the computed and measur'ed values of the number of fibers per unit cross-sectional area.

Multiple Scattering of Elastic SH Waves by Randomly Distributed Ciecular Cylinders : Characterization of Dynamic Properties of FRC (랜덤하게 분포한 원형 실린더에 의한 SH 탄성파의 다중산란 : 섬유강화 복합재료의 동특성파악)

  • Kim, Jin-Yeon;Ih, Jeong-Guon
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.11 no.4
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    • pp.22-30
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    • 1992
  • The propagation of coherent time-harmonic elastic SH waves in a medium with random distribution of cylindrical inclusions is studied for characterizing the dynamic elastic modulus and the attenuation property of fiber-reinforced composite materials. A multiple scattering theory using the single scattering coefficients in conjunction with the Lax's quasicrystalline approximation is derived and from which the dispersion relation for such medium is obtained. The pair-correlation functions between the cylinders which are needed to formulate the multiple scattering interaction between the cylinders are obtained by Monte Carlo simulation method.From the numerically calculated complex wavenumbers, the propagation speed of the average wave, the coherent attenuation coefficient and the effective shear modulus are presented as functions of frequency and area density.

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진공 플라즈마 용사 코팅 조건에 따른 초고온 세라믹 코팅의 미세구조

  • Yu, Yeon-U;Jeon, Min-Gwang;Nam, Uk-Hui;Byeon, Eung-Seon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.135-135
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    • 2016
  • 차세대 가스터빈 엔진 및 초음속 항공기 내 고온부의 온도가 증가함에 따라, 기존의 초내열합금 기반 소재를 사용하기 어려워지고 있다. 초고온 세라믹스는 높은 기계적 물성, 화학적 안정성 등 우수한 고온 특성을 가지고 있어 기존의 초고온 소재를 대체 할 수 있는 물질로 부상되고 있다. 하지만 기존의 금속 기반 소재 대비 높은 밀도로 인하여 초고온 세라믹 단일체를 비행체 부품에 적용하기에는 어려움이 있다. 이에 초고온 세라믹스와 탄소섬유를 포함하는 세라믹 복합체(Ceramic Matrix Composite, CMC)를 제작하여 동등한 기계적 물성을 보이면서 무게를 감소시키는 연구들이 진행 중에 있다. 초고온 세라믹스가 함침 된 세라믹 복합체의 경우 우수한 내삭마, 내산화 특성을 보이지만, 장시간 고온에 노출되어 탄소 섬유가 드러나게 되면 급격한 산화로 인해 소재 특성의 열화가 진행되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 탄소 섬유가 드러나지 않도록 복합체 표면에 코팅층을 형성하여 세라믹 복합체 모재를 보호하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 진공 플라즈마 용사 공정을 이용하여 다양한 공정조건 하에서 초고온 세라믹 코팅층을 형성하였다. 수십 마이크론 크기 분포를 갖는 HfC 분말을 Ar 유송 가스를 이용하여 플라즈마 화염 내부로 투입하였다. 플라즈마 화염 가스는 Ar 과 H2를 혼합하여 구성되었으며, 분위기 가스로는 N2를 사용하였다. 코팅에 사용된 모재로는 ZrB2 단일체와 SiC가 미량 포함된 HfC 단일체를 사용하였다. 다양한 공정 조건하에서 형성된 HfC 코팅층의 두께, 미세 조직구조를 SEM을 이용하여 관찰하였으며, XRD를 이용하여 형성된 HfC 코팅층의 결정구조를 분석하였다.

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Stacking Sequence Design of Fiber-Metal Laminate Composites for Maximum Strength (강도를 고려한 섬유-금속 적층 복합재료의 최적설계)

  • 남현욱;박지훈;황운봉;김광수;한경섭
    • Composites Research
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    • v.12 no.4
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    • pp.42-54
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    • 1999
  • FMLC(Fiber-Metal Laminate Composites) is a new structural material combining thin metal laminate with adhesive fiber prepreg, it nearly include all the advantage of metallic materials, for example: good plasticity, impact resistance, processibility, light weight and excellent fatigue properties. This research studied the optimum design of the FMLC subject to various loading conditions using genetic algorithm. The finite element method based on the shear deformation theory was used for the analysis of FMLC. Tasi-Hill failure criterion and Miser yield criterion were taken as fitness functions of the fiber prepreg and the metal laminate, respectively. The design variables were fiber orientation angles. In genetic algorithm, the tournament selection and the uniform crossover method were used. The elitist model was also used to be effective evolution strategy and the creeping random search method was adopted in order to approach a solution with high accuracy. Optimization results were given for various loading conditions and compared with CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic). The results show that the FMLC is more excellent than the CFRP in point and uniform loading conditions and it is more stable to unexpected loading because the deviation of failure index is smaller than that of CFRP.

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Improving the photo-stability of ${\rho}$-aramid fiber by $TiO_2$ nanoparticle ($TiO_2$ sol-gel 합성에 의한 아라미드 섬유의 내광성 증진)

  • Sim, J.H.;Park, S.M.;Kim, M.S.;Kwon, I.J.;Kwon, S.Y.;Lee, S.G.
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2012.03a
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    • pp.109-109
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    • 2012
  • 아라미드 섬유는 태양광의 직사광선에 계속 노출될 경우 120주 경과 후에는 강도가 3분의 1로 떨어지는 단점이 있다. 이와 같은 단점을 보완하기 위해 나노 크기의 금속산화물인 $TiO_2$ 졸-겔 나노합성법을 이용하여 나노졸을 제조하고 이를 직물에 함침하는 공정을 통하여 아라미드 섬유의 내광성 증진에 대해 연구하였다. TTIP, TEOS 등의 금속전구체를 이용하여 구형의 나노졸 합성에 의한 $TiO_2$ 나노졸을 수분산형태의 졸로서 섬유가공 공정상에 접목하였다. 제조된 나노크기의 $TiO_2$ 입자분포와 크기, 미세구조 및 결정상을 알아보기 위해 입도분포분석기, TEM, XRD를 이용하였다. $TiO_2$ 나노졸을 함침한 아라미드 직물은 내광성은 24, 48, 96시간 동안 Xenon-arc 광조사한 후, 물성변화를 분석하였다. 나노졸 합성시 반응물의 농도 및 용액의 pH 조건에 따른 나노졸의 미세구조를 TEM을 이용하여 관찰한 결과, 반응물의 농도에 따라 평균입도는 313.7nm, 500.5nm, 840.3nm, 1002nm로 커졌다. 하지만, 반응물의 농도가 증가할수록 시간이 지남에 따라 입자들이 층 분리 현상이 관찰되었으며, 단분산된 나노졸 입자를 제조하기 위해서는 TTIP의 투입량을 0.67mole(200ml)로 유지하였다. 또한 이를 아라미드 직물에 함침하여 광조사 시간에 따른 아라미드 섬유의 물리적 특성의 변화를 분석하였다.

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Study on The Heat Transfer and Mechanical Modeling of Fiber-Mixed High Strength Concrete (섬유혼입 고강도 콘크리트의 열전달 및 역학적 거동 해석모델에 대한 연구)

  • Shin, Young-Sub;Han, Tong-Seok;Youm, Kwang-Soo;Jeon, Hyun-Kyu
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.11 no.2
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    • pp.45-52
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    • 2011
  • To improve fire-resistance of a high strength concrete against spalling under elevated temperature, fibers can be mixed to provide flow paths of evaporated water to the surface of concrete when heated. In this study, the experiment of a column under fire and mechanical loads is conducted and the material model for predicting temperature of reinforcement steel bar and mechanical behavior of fiber-mixed high strength concrete is suggested. The material model in previous studies is modified by incorporating physical behavior of internal concrete and thermal characteristics of concrete at the elevated temperature. Thermo-mechanical analysis of the fiber-mixed high strength concrete column is conducted using the calibrated material model. The performance of the proposed material model is confirmed by comparing thermo-mechanical analysis results with the experiment of a column under fire and mechanical loads.

Microstructural Evaluation of $CO_2$ Activation Process of Isotopic Carbon Fibers by XRD Analysis (XRD를 이용한 등방성 탄소섬유의 이산화탄소 활성화 과정 중 발생하는 구조변화 해석)

  • 노재승
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.227-227
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    • 2003
  • 흑연(graphite), 석탄(coal), 숯(char), soot(검댕이) 등의 탄소로 이루어진 재료들은 비정질부터 완전한 흑연결정까지 다양한 구조를 나타낸다. 이러한 탄소재료의 구조의 출발물질 뿐 아니라 열처리에 따라 강한 영향을 받는다 이러한 구조는 여러 구조인자에 의해 특성화되는데, 구조인자로는 층간거리 d, 결정립 크기 Lc 그리고 결정립 직경 La이다. 이런 구조 인자의 지식은 흑연화, 탄소화, 가스화 등과 같은 다양한 공정을 이해하는데 매우 중요하다. 많은 연구자들은 XRD, Raman 분광, 고분해능 TEM 등과 같은 여러 기술을 통하여 이러한 구조인자에 대한 해석을 시도하였다. 그 중 XRD는 정량적 분석에 있어서 가장 많이 이용되는 기술이다. XRD 회절피크의 위치로부터 층간거리 d를 구할 수 있으며, 결정립 크기 Lc 및 결정립 직경 La는 피크의 line 퍼짐(반가폭)으로 직접 구할 수 있다. 한편 섬유상 흡착제로 이용되는 등방성 탄소섬유는 이산화탄소 또는 수증기에 의해 쉽게 활성화되어 최고 약 2,500 $m^2$/g의 고 비 표면적을 얻을 수 있다. 이렇게 활성화 후 고 비표면적을 나타내는 이유는 좁은 분포를 나타내는 미세기공의 기공구조 때문에 발생하는 것으로 알려져 있다.

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