• Composites Research
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• 제24권2호
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• pp.22-29
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• 2011

높은 내압을 받는 장축후육실린더의 성능향상을 위해 최근 그 길이가 길어짐에 따라 무게 또한 무시할 수 없는 변수로 떠오르게 되었다. 따라서 본 논문은 이러한 현상에 대처하기위한 대안으로 장축후육실린더의 무게를 줄이고 대신 복합재 테이프를 감아 무게감소와 더불어 벤딩 (bending)현상을 줄이기 위한 목적으로 복합재가 AISI4340 후육실린더에 미치는 영향을 살펴보았다. 우선 크기가 감소된 AISI4340 후육실린더에 높은 내압을 받는 압력용기 등에 주로 사용되는 자긴가공(autofrettage) 공법을 모사한 후 T300/S208, IM7/PETI5, IM7/8552 테이프를 적용하여 각각의 복합재가 AISI4340 후육실린더에 감을 때 발생되는 응력분포를 살펴봄으로써 탄성계수 및 적층각에 따른 영향을 고찰하였다. 또한 복합재IAISI4340 이중구조 후육실린더의 적층각 도출을 위한 다양한 적층각 조합용 통해 적층각 도출을 위한 전초를 마련하였다. 본 논문을 위한 해석에는 MSC.Nastran/Patran v.2005가 사용되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권4호
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• pp.296-309
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• 2009

Thick-walled cylinder with high pressure have had wide application in the armament industry. In the thick-walled cylinder, fatigue crack is generated at inner radius and developed toward the outer radius. To prevent generation of fatigue crack, the autofrettage process had been used. The compressive residual stress induced by the autofrettage process extends loading pressure and fatigue life of the thick-walled cylinder. In this study, the residual stress of single and compound cylinder by the autofrettage process was evaluated. The analytical compressive residual stress of single cylinder was good agreement with experimental result at inner radius. The analysis on the residual stress of compound cylinder was conducted. The compressive residual stress at inner radius was increased with the overstrain level. And fatigue life of the compound cylinder with initial crack was evaluated. The considered initial crack shape was straight and semi-elliptical. The fatigue life was extended with the overstrain level. The fatigue life of the compound cylinder with semi-elliptical crack was longer than straight crack. The suitable way to extend fatigue life of the compound cylinder was proposed.

• Composites Research
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• 제26권1호
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• pp.7-13
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• 2013

본 연구에서는 특수강과 복합재료를 사용한 이중구조 실린더의 설계를 위한 해석에 대해서 기술하였다. 특수강과 복합재의 이중구조는 제품의 특성에 적합한 물성을 유지하면서도 무게를 절감해 줄 수 있으며, 이로 인해 고탄성 저중량을 필요로 하는 각종 지상무기 산업분야와 항공분야, 스포츠 관련 분야 등에 점차 확대 적용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 하나의 설계에 복합재의 적층각, 종류 등을 바꾸어 가며 이중구조의 설계에 가장 적합한 복합재 적용 방법을 찾기 위해 해석을 실시하였다. 또한 해석의 결과 값들의 비교를 통해 본 연구 설계목표에 가장 알맞은 복합재 적용 방법을 제시하였다.

• Composites Research
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• 제25권4호
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• pp.126-132
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• 2012

상용프로그램을 사용하여 복합재료 실린더를 설계할 때는 적층 각과 적층 수에 따른 node 수의 증가로 해석하는데 오랜 시간이 걸리기 때문에 본 논문은 LabVIEW를 사용하여 재료의 물성치, 적층각, 적층 수 등을 입력하여 빠른 시간에 응력분포를 구할 수 있는 GUI 프로그램을 개발하여 초기설계시 설계가능영역을 빠른 시간 내에 살펴볼 수 있도록 하였다. 자긴가공된 특수강 실린더의 응력분포와 내압을 받는 특수강/복합재 실린더의 응력분포는 MSC Nastrsn/Patran v.2010 사용하여 값을 비교하였고, 복합재료 실린더의 응력분포는 선행 연구된 값과 비교하여 검증하였다. 또한 프로그램을 사용하여 내압을 받는 자긴가공된 특수강/복합재 실린더의 응력분포를 살펴봄으로써 설계초기단계에서 경향성 검토를 쉽게 할 수 있어 초기설계에 유용하게 사용될 것으로 사료된다.