• 제목/요약/키워드: 인발성형

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GFRP 복합재료를 이용한 조립식 교량 바닥판의 실험 연구 (Experimental Study of Modular Bridge Deck Made of GFRP Composite Materials)

  • 정진우;김영빈;이재홍
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권3호통권76호
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    • pp.337-346
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    • 2005
  • 승용차 전용 조립식 고가도로 상부구조에 복합재료 바닥판을 적용하기 위하여 두 개의 사각형으로 이루어진 단위 모듈 단면이 개발되었으며, 설계된 단위 모듈 단면에 대해 두 가지의 적층형태로 각각 설계를 하여 성능을 비교하였다. 단위 모듈 및 2 연속 모듈 그리고 단위 모듈 5개를 접착제를 이용하여 부착한 바닥판 시스템에 대해 휨 거동 특성을 분석하고 설계하중 및 극한하중에 대한 바닥판의 사용성 및 구조안전성을 분석하기 위한 실험을 DBT와 LT로 설계된 실험체에 대해 각각 실시하였다. 또한 ABAQUS를 이용한 수치해석 결과와 실험 결과를 비교 분석하였으며, 실험 장치 및 방법과 파괴하중 및 파괴형상 등의 실험결과를 상세히 나타내었다. 구조실험결과 개발된 복합재료 바닥판은 승용차 전용 고가도로 바닥판으로 사용하기에 충분한 적용성과 효용성이 있음이 입증되었다.

탄소섬유시트를 이용한 I형 PFRP 부재의 휨보강 효과 (The Flexural Strengthening Effect of I-Shape PFRP Member Using Carbon Fiber Sheet)

  • 이영근;김선희;이강연;윤순종
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • In recent years, fiber reinforced polymer plastic composites are readily available in the construction industry. Fiber reinforced polymer composite has many advantages such as high specific strength and high specific stiffness, high corrosion resistance, light-weight, magnetic transparency, etc. In this paper, we present the result of investigation pertaining to the flexural behavior of flange strengthened I-shape pultruded fiber reinforced polymer plastic (PFRP) member using carbon fiber sheet (CFRP sheet). Test variable is consisted of the number of layers of strengthening CFRP sheet from 0 to 3. From the experimental results, flexural strengthening effect of flange strengthened I-shape PFRP member using CFRP sheet is evaluated and it was found that 2 layers of strengthening CFRP sheet are appropriate considering efficiency and workability.

인발성형 공정을 통한 이종재료 복합소재 프레임 개발 및 내구성 평가 (Development and Durability Evaluation of a Bimaterial Composite Frame by Pultrusion Process)

  • 이학성;강신재
    • 한국생산제조학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.145-151
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    • 2014
  • Recently, the growing demand for weight reduction and improved structure durabilityfor commercial vehicles has led to active research into the development and application of suitablecomposite materials. This studysuggests abimaterial composite frame produced by apultrusion process to replace steel frames. We focused on the development of a composite frameconsisting of two types of materialsby mixing anorthotropic material with anisotropic material. The inside layer consisted of an aluminum pipe, and the outside layer was composed of a glass fiber pipe. To determine the strength and failure mechanisms of the composite material, tensile tests, shear tests, and three-point bending tests were conducted, followed by fatigue tests. After static testing, the fatigue tests were conducted at a load frequency of 5 Hz, a stress ratio (R) of 0.1, and an endurance limit of $10^6$ for the S-N curve. The resultsshowed that the failure modes were related to both the core design and the laminating conditions.

돌기 튜브 성형을 위한 회전 금형 인발공정에 관한 연구 (Drawing Process with Rotational Die for Forming Grooves in a Tube)

  • 박준홍;변상민
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.123-129
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    • 2018
  • A rotational drawing die which can form a long tube with spiral grooves on the surface is presented. The main feature of the proposed die is a rotation insert that is embedded into the die container for the die to freely rotate with respect to the drawing centerline as the materials are drawn. We employed a three-dimensional finite element model to investigate the effects of the rotational die on the material filling of spiral grooves. The material used in the finite element analysis was stainless 304. We also performed a pilot drawing test to verify the usefulness of the proposed rotational drawing die. Results reveal that the material filling of spiral grooves by the proposed rotational drawing die was in good agreement for both the finite element analysis and the drawing test. We found that the underfill in a conventional drawing die was reduced in the proposed rotational drawing die.

중공단면 복합소재 교량 바닥판의 시험을 통한 구조적 특성 분석 (Experimental Study on the Composite Bridge Deck of Hollow Section)

  • 이성우;김병석;홍기증
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.325-335
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    • 2006
  • 본 논문에서는 설계와 해석을 거쳐 인발성형으로 제작된 중공단면 복합소재 교량 바닥판에 대해 휨 성능시험, 바닥판-거더 연결부시험, 바닥판-방호벽 연결부시험 등을 통해 구조적 특성을 분석하였다. 휨시험체에 지간 중앙에 변위계와 상 하부판의 주요부에 변형률계를 부착하여 파괴하중 재하시까지 거동을 계측하고 그 결과를 분석하였다. 휨시험체에 대한 유한요소해석도 실시하여 시험결과와 비교분석하였으며, 휨에 대한 극한 내하력을 추정하였다. 또한, 시범시공된 복합소재 바닥판 플레이트 거더 교량에 대한 현장 재하시험결과와 현장적용사례를 기술하였다.

유전가열에 의한 FRP의 인발성형 연구 (Study on Pultrusion of FRP by Dielectric Heating)

  • 박효열;강동필;안명상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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    • pp.445-448
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    • 2004
  • Radio frequency and microwave dielectric heating are well-known electroheating methods, used in industrial applications where non electrically conducting materials are to be heated, dried or otherwise processed. The major reason for considering this technique for any process is based on its unique ability to transfer heat into the volume of an electrically non conducting material such as insulator directly, rather than, via a surface. Conventional heating must first bring heat to the product surface and there after it depends on the physical characteristics and condition of the material as to how effectively this heat is transmitted into the mass. The product would suffer surface damage before the main body is adequately processed. Dielectric heating is applied to enhance conventional heating methods and to drastically shorten the required processing duration. Although the use of dielectric heating has been a well proven technique for several years in some industries, its application in the preheating of FRP has been limited by the insufficient experience. In this paper a method is described for uniform radio frequency heating of preheating of FRP.

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박판의 재인발 가공 에서의 한계인발비 및 성형하중 의 예측 에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Limit Drawing Ratio And Forming Load in Redrawing of Sheet Metal)

  • 박장호;양동열
    • 대한기계학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.249-256
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    • 1983
  • The study is concerned with the analysis of sheet metal for the prediction of limit drawing ratio and forming load. The direct redrawing process is analyzed by using an equilibrium approach and strain increment theory both for non-workhardening material and for workhardening material. Computations are carried out numerically for the workhardening case. Limit drawing ratios are predicted for some chosen variables. The forming loads are also computed with respect to punch travel. Then the predicted loads are compared with the experimental results. For ordinary lubricated conditions, the comparison shows reasonable agreement between the theory and experimental observation. It is also shown that limit drawing ration can be increased by using a greater die angle and proper lubrication significantly reduces the punch load. Finally numerical results show that material of greater R-value and strain-hardening exponent(n)is better for direst redrawing of sheet metal.

통기성 유리섬유-강판 인발성형 스트립으로 보강된 RC보의 실험적 거동분석 (An Experimental of RC Beams Strengthened with Pultruded Glass Fiber and Steel strip)

  • 김운학;강석원
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.315-323
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    • 2013
  • 최근 건설 산업에서 FRP는 재료적 장점으로 RC 구조물의 보강 재료로서 많이 사용되어지고 있다. FRP 외부부착보강은 중량에 비하여 높은 강도 및 강성, 우수한 내구성과 시공성등 여러 가지 장점을 가지는 공법이다. 그러나 외부부착보강은 구조물이 투수성이 낮은 보강재로 밀폐되고 수분이 외부로 배출되지 못함으로 인하여, 장기적인 구조물의 손상을 발생시키는 문제점이 있다. 본 연구에서는 기존의 FRP (Fiber Reinforced Polymer)와 재료적성질은 동등하면서, 투수성을 지녀 콘크리트 구조물의 모체와 부착성 및 내구성능 및 내구성이 우수한 유리섬유 패널(Glass Fiber Composite Pannel )에 대해서 휨 실험을 수행하여 복합소재 스트립의 섬유함량의 변화에 따른 실험변수별 내력증진 및 연성 증진 효과를 비교 분석하였다.

유리섬유 부직포가 삽입된 풍력 블레이드 인발 성형 스파캡 소재의 파괴인성 특성 평가 (Evaluation of Fracture Toughness Characteristics of Pultruded CFRP Spar-Cap Materials with Non-woven Glass Fabric for Wind Blade)

  • 김영철;주근수;박지상;이우경;강민규;김지훈
    • 풍력에너지저널
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    • 제14권3호
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    • pp.83-90
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    • 2023
  • The purpose of this study is to evaluate the inter-laminar fracture toughness characteristics of CFRP pultrusion spar cap materials reinforced with non-woven glass fabric. Test specimens were fabricated by the infusion technique. A non-woven glass fabric and artificial defects were embedded on the middle surface between two pultruded CFRP panels. Double cantilever beam (DCB) and End Notched Flexure (ENF) tests were performed according to ASTM standards. Fracture toughness and crack propagation characteristics were evaluated with load-displacement curves and delamination resistance curves (R-Curve). The fracture toughness results were calculated by compliance calibration (CC) method. The initiation and propagation values of Mode-I critical strain energy release rate value GIc were 1.357 kJ/m2 and 1.397 kJ/m2, respectively, and Mode-II critical strain energy release rate values GIIc were 4.053 kJ/m2 for non-precracked test and 4.547 kJ/m2 for precracked test. It was found that the fracture toughness properties of the CFRP pultrusion spar-cap are influenced by the interface between the layers of CFRP and glass fiber non-woven.

열경화성 연속섬유 복합재를 이용해 외측 보강된 3D 프린팅 열가소성 복합재 구조물의 굽힘 특성 향상에 대한 연구 (A Study on the Improvement of Bending Characteristics of 3D Printed Thermoplastic Structures Reinforced at the Lateral Surface using Continuous Fiber Reinforced Thermosetting Composites)

  • 백운경;남기법;노재승;박성은;노정우
    • Composites Research
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    • 제34권2호
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    • pp.136-142
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    • 2021
  • 3D 프린팅 기술은 금형이 없이 다양한 형태의 제품을 만들기 쉬운 장점이 있지만, 기존 보편화된 성형법에 비해 기계적 물성이 낮고, 소재 및 제작 조건 등에 따라 기계적 물성이 크게 달라지는 문제가 있다. 한편, 높은 물성을 구현하기 위해서는 제조비용이 높아지는 문제가 있어, 이에 대한 연구 필요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 단섬유 탄소섬유 보강 나일론 필라멘트를 이용하여 3D 프린팅 열가소성 구조물을 제작하였다. 또한 인발 성형된 연속섬유 형태의 탄소섬유 혹은 유리섬유 강화 열경화성 복합재를 이용해 외측면을 보강하여 기계적 물성 향상 방법을 제시하였다. 보강재의 보강 위치와 섬유의 종류에 따른 굽힘물성 향상을 확인하였다.