• 제목/요약/키워드: 재료누적

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복합재료의 피로손상 모형 및 다응력 수위 피로수명 예측 연구 (II) - 참고계수를 이용한 피로 손상 모형 - (Study on Fatigue Damage Model and Multi-Stress Level Fatigue Life Prediction of Composite Materials (II) -Fatigue Damage Model using Reference Modulus-)

  • 이창수;황운봉;한경섭
    • Composites Research
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    • 제12권2호
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    • pp.62-69
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    • 1999
  • 복합재료가 피로하중을 받으면 재료 내부에 손상이 누적되며, 이는 재료의 물성 변화로 나타난다. 본 연구에서는 손상을 나타내는 인자로 피로계수를 사용하였다. 피로계수와 참고계수로 정의되는 손상함수로부터 복합재료의 피로수명 예측을 이론적으로 연구하였다. 제안된 모델들은 인가 응력 수준, 피로주기 및 피로수명의 함수로 유도하였다. 예측 결과는 유리섬유/에폭시 복합재료와 유리섬유/폴리에스터 복합재료를 사용한 다중응력 피로 실험 데이터를 이용하여 검증하였다.

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LB막이 누적된 QCM의 저항 및 주파수 특성해석 (Resistance and Frequency Properties Analysis of QCM Coated with LB Films)

  • 강현욱;진철남;김정명;권명수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.465-467
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    • 1997
  • The oscillating properties of quartz Crystal Microbalance(QCM) were analyzed by electrical measurement. We tried to analyze the properties of quartz crystal coated with Langmuir-Bladgett(LB) films using the frequency and resistance at resonance in the electrical equivalent circuit. The resonant frequency was decreased linearly as to layers of LB films, however, there are some gap between theoretical values, Sauerbrey's equation and experimental values. The resistance was increase nonlinearly as to layers.

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노인 환자에서 임플란트의 생존율에 대한 후향적 연구 (A retrospective study on survival rates of dental implants in elderly patients)

  • Shin, Hee-Jong;Yu, Sang-Joun;Kim, Byung-Ock
    • 대한치과의사협회지
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    • 제53권5호
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    • pp.326-347
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    • 2015
  • 목적: 노인 환자에서 식립된 임플란트의 생존율을 조사하고 다양한 요인에 따라 생존율에 미치는 영향을 후향적으로 평가하고자 하였다. 재료 및 방법: 2001년 1월부터 2007년 12월까지 조선대학교 치과병원 치주과에 내원한 65세 이상 노인 환자 56명에게 식립된 138개의 임플란트를 대상으로 하였다.(남자 38명, 여자 18명, 평균 연령$69.38{\pm}3.91$세) 임플란트 생존율은 환자 성별 및 연령, 전신질환 유무, 치아 상실 원인, 식립 위치, 임플란트 직경 및 길이, 골질, 골이식 여부, 상부 보철물 유형에 따라 조사되었다. Kaplan-Meier survival analysis을 통해 각 요인에 따른 누적 생존율을 조사하였고, chi-square test를 통해 누적 생존율과 각각의 요인 간의 통계학적 유의성을 평가하였다. 결과: 보철물 시적 후 5 ~ 140개월 간 추적 관찰을 시행하였다. 65세 이상 노인 환자 56명에게 식립된 총 138개의 임플란트 중 추적 관찰 기간 동안 5개의 임플란트가 실패하였다. 그 중 63개의 임플란트는 환자가 정기적인 내원 약속에 응하지 않아 도중에 조사대상에서 제외되었으며, 결과적으로 5년간 누적 생존율은 94.9%였다. 임플란트 생존율에 영향을 미치는 다양한 요인 중 골질 (P=0.037) 및 상부 보철물 유형 (P=0.015) 간에 누적 생존율이 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 그외 연령, 성별, 전신질환 유무, 치아상실 원인, 식립 위치, 임플란트 직경 및 길이, 골이식 유무 관련 요인과 누적 생존율 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 결론: 여러 한계가 있었지만 노인 환자의 무치악 부위에 있어 임플란트는 장기간에 걸쳐 예지성 있고 받아들여질 만한 치료이면서 적은 합병증과 실패율을 가진다.

반복재하를 받는 각형강관기둥의 손상에 관한 연구 (A Study on the Damage of Steel Square Tubular Columns under Cyclic Loading)

  • 박연수;전동호;서병철;김욱;최동호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권4호통권65호
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    • pp.369-378
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    • 2003
  • 본 연구에서는 강부재에서의 손상지수를 제시하여 반복하중재하를 받는 각형강관 기둥의 파괴에 이르는 과정을 손상지수를 이용하여 규명하였다. 이를 위해 유한요소 프로그램을 이용하여 비선형 해석을 수행하였고 이에 대한 손상과정을 비교 분석하였다. 재료시험을 실시하여 재료물성치와 강종별 변형률특성을 구하였으며 이를 바탕으로 강종과 하중재하조건의 변수를 주어 이 인자들이 부재의 손상에 미치는 영향을 비교하였다. 각 변수에 따른 변형률 특성과 누적소성변형률 이력곡선을 바탕으로 하는 하중조건과 강종이 손상에 미치는 영향을 정량적으로 파악할 수 있었다.

복합재료 피로 수명 분포에 관한 고찰 (Analysis on fatigue life distribution of composite materials)

  • 황운봉;한경섭
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.790-805
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    • 1988
  • 본 연구에서는 유리섬유 강화 에폭시 복합재료의 파괴 강도와 피로 수명을 정 규분포, 로그 정규 분포와 2모수 및 3모수 Weibull 분포 함수의 기대값으로 살펴 보았 다. 2연속 응력 피로 실험 [작은 응력에서 큰 응력으로의 실험(low-high test), 큰 응력에서 작은 응력으로의 실험(high-low test)]의 결과도 분포 함수들을 사용하여 분 석하였다. 비통계학적 누적 손상 법칙들(non-statistical cumulative damage rules) 을 2연속 응력 피로 수명 분산 예측에 이용하기 위해서 동등 순위 가정(equal rank assumption)을 확장하여 수정하였다. 수정한 누적 손상 모형은 Miner의 법칙, Brou- tman과 Sahu의 손상모형 및 Hashin과 Rotem의 모형 등이다.

Markov Chain Model을 이용한 CFRP 복합재료의 피로손상누적거동에 대한 확률적 해석 (The Probabilistic Analysis of Fatigue Damage Accumulation Behavior Using Markov Chain Model in CFRP Composites)

  • 김도식;김정규;김인배
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권4호
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    • pp.1241-1250
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    • 1996
  • The characteristics of fatigue cumulative damage and fatigue life of 8-harness satin woven CFRP composites with a circular hole under constant amplitude and 2-level block loading are estimated by Stochastic Makov chain model. It is found in this study that the fatigue damage accumulation behavior is very random and the fatigue damage is accumulated as two regions under constant amplitude fatigue loading. In constant amplitude fatigue loading the predicted mean number of cycles to a specified damage state by Markov chain model shows a good agreement with the test result. The predicted distribution of the fatigue cumulative damage by Markov chain model is similar to the test result. The fatigue life predictions under 2-level block loading by Markov chain model revised are good fitted to the test result more than by 2-parameter Weibull distribution function using percent failure rule.

음향초음파와 음향방출에 의한 복합재료-금속 접착접합부의 피로손상 평가 (Assessment of Fatigue Damage of Adhesively Bonded Composite -Metal Joints by Acousto-Ultrasonics and Acoustic Emission)

  • 권오양;이경주
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.425-433
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    • 2001
  • 복합재료-금속 접착접합부가 사용 중 반복 하중을 받을 때 발생하는 피로 손상도를 음향초음파(acousto-ultrasonics; AU)법과 음향방출(acoustic emission; AE)법을 이용하여 평가하였다. 피로시험에는 단일겹치기(single-lap) 시험편을 사용하였으며, AU법을 통해 취득한 신호로부터 음향초음파변수(acousto-ultrasonic parameters; AUP)와 피로손상과의 상관관계 곡선을 얻고, AE법에서는 누적 AE events를 통한 피로손상과의 상관관계 곡선을 얻어, AU법과 AE법의 결과를 비교하였다. 이 곡선들은 피로손상에 의한 고분자기지 복합재료의 강성 저하$(E/E_0)$를 나타내는 곡선과 매우 유사하며, 이를 바탕으로 피로 손상도의 예측과 잔여 수명의 예측이 가능하다. 또한 피로 하중의 초기 단계와 피로손상의 누적에 의해 급격한 변화가 나타나는 단계의 파형 주파수 성분을 비교하여, 피로 파괴의 마지막 단계에서 나타나는 신호 중에는 본격적인 피로손상에 의해 발생하는 AE 신호 성분이 포함되어 있음을 확인할 수 있었다.

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복합재료 적층 구조물의 음향방출 특성 연구 (A study on the acoustic emission characteristics of laminated composite structures)

  • 박재성;김광수;이호성
    • Composites Research
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    • 제16권6호
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    • pp.16-22
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    • 2003
  • 음향방출 신호를 측정하면 운용 중에 구조물 내부의 파손 발생이나 진전 시점을 측정할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 보강된 복합적층 패널의 압축 시험에서 발생하는 음향방출 신호를 측정하여 누적 신호 분포와 주파수 특성을 분석하였다. 보강 패널의 좌굴 발생과 좌굴 모드의 변환시 음향방출 신호가 발생하였으며, 파손 발생 후 진전시 연속적인 신호가 나타났다. 복합재료 본딩 체결부의 강도 시험에서는 발생하는 음향방출 신호와 파손 형태와의 관계를 분석하였다. 본 연구의 음향방출 신호 분석에 사용된 특성은 시간에 따른 누적 히트(hit) 분포, 주파수 특성과 신호의 크기이다. 본 연구를 통하여 음향방출 신호의 연속적인 발생은 파손의 진전에 따라 나타나는 특성이며, 측정된 음향방출 신호의 주파수 특성을 분석함으로써 적층 복합재료에서 나타나는 파손 모드와의 관계를 유추할 수 있다. 내부 응력크기에 따라 모재균열, 층간분리 또는 디본딩, 섬유파손을 각각 100 근방, 220kHz 근방, 500kHz이상으로 분류할 수 있다.

음향 방출 신호를 이용한 탄소/에폭시 적층판의 Mode I 파괴 인성 및 유한요소해석에 관한 연구 (Study on Mode I Fracture Toughness and FEM analysis of Carbon/Epoxy Laminates Using Acoustic Emission Signal)

  • 조현준;전민혁;노해리;김인걸
    • Composites Research
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    • 제35권2호
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    • pp.61-68
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    • 2022
  • 복합재료는 비강도, 비강성 및 내부식성 등이 우수하여 항공우주산업뿐만 아니라 다양한 산업에서 사용되고 있다. 그러나 복합재료는 충격에 취약하고 이러한 충격은 복합 재료 내부의 균열 형성과 균열 성장으로 이어져 구조 파단의 원인이 된다. 본 논문에서는 음향 방출 신호 및 유한요소해석(Finite element analysis, FEA)을 이용하여 복합재 적층판의 Mode I 파괴 모드의 특성을 분석하였다. DCB 시험은 탄소/에폭시 적층판의 Mode I 파괴 특성을 분석하기 위하여 수행되었고 시편의 파괴에 의해서 발생되는 탄성파를 측정하기 위하여 시편에 음향 방출 센서를 부착하였다. 누적 음향 방출 에너지와 균열 선단 위치의 관계를 이용하여 시편의 파괴 인성(Fracture toughness, GI)을 계산하였다. 계산된 파괴 인성 값을 유한요소모델에 적용하여 해석을 수행하였고 하중-변위 곡선 및 균열 길이-변위 곡선을 통하여 DCB 시험 결과와 비교/분석하였다. 유한요소해석 및 DCB 시험의 결과가 잘 일치함을 보였다.

에너지 흡수효율에 의한 구조물간 내진 성능 비교 (Comparative Seismic Evaluation of Structures by Energy Absorption Efficiency)

  • 김장훈
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.37-43
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    • 2001
  • 다양한 구조시스템간 반복하중에 대한 거동 성능을 비교하고자 에너지 개념을 확장하였다. 이로부터 에너지 흡수효율이 정의되었는데 이는 구조체의 누적에너지 흡수능력을 기준이 되는 탄성-완전소성시스템의 누적에너지 흠수량으로 나누어 무차원화한 것이다. 이를 위하여 반복하중실험으로부터 구한 실험결과들을 정리하여 에너지곡선의 형태로 표현하여야 한다. 제안된 방법을 이용하여 기하학적으로, 재료적으로 또한 구법이 서로 상이한 구조체간의 내진 성능에 대한 상대적이며 객관적인 비교가 가능해진다. 또한 이 방법의 가장 큰 장점 중의 하나는 구조물의 파괴형태와 관계없이 반복하중에 의한 힘-변위 관계만 주어지면 충분하다는 것이다. 제안된 방법을 두 시험체의 실험결과에 적용하여 그 타당성을 입증하여 보았다.

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