• Composites Research
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• 제36권1호
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• pp.25-31
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• 2023

복합재료 구조는 필요한 기계적 성능을 충족하기 위해 서로 다른 적층 각도로 적층하여 설계되었다. 외부 하중을 받는 복합재료 구조물에 대한 발생하는 응력은 위치에 따라 다르지만, 최대 응력을 바탕으로 적층 순서를 결정하는데, 이는 효율적이지 않으며 일반적으로 최적의 설계가 아니다. 최근 이러한 비효율성을 해결하기 위해 구간 조합 복합재료(PIC)가 제안되었다. PIC는 인접한 조각들 사이의 완벽한 결합을 가정하지만, 이것은 매우 이상적이고 달성하기 어렵다. 따라서 경계에서의 중첩은 서로 분리되지 않도록 하기 위해 필수적이다. 본 연구에서는 중첩 설계가 PIC 플레이트의 충격 파손 모드에 미치는 영향을 조사하였다. 속경화 탄소섬유 프리프레그를 이용하여 서로 다른 겹침부 형상 및 절개선 간격을 가지는 시험편을 제작하였으며, ASTM D 7136에 따라 충격시험을 수행하였다. 복합재료 적층판의 충격 파손 형태는 겹침부 설계에 따라 서로 다른 양상을 가졌으며, 이로 인해 충격흡수에너지 및 충격하중곡선의 경향에도 영향을 주었음을 알 수 있었다.

• Composites Research
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• 제20권5호
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• pp.7-12
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• 2007

본 논문에서는 골절치료의 효율을 높이기 위해 기존에 사용되는 고정판을 복합재료를 이용하여 설계하는 연구를 수행하였다. 복합재료 고정판의 크기와 모양은 기존 시술에 가장 많이 쓰이는 스테인리스 강 고정판의 한 제품과 동일하게 설계하여 연구를 수행하였다. 기존의 스테인리스 강 고정판과 복합재료의 고정판이 골절 부위에 시술되었을 경우 고정판의 재질에 따른 골절 계면부에 발생하는 변형률 분포의 변화를 계산하고 비교하였다. 각각의 계면부의 하중분포와 변형률은 유한요소해석을 통해 계산하였으며, 고정판이 사람의 하지에 시술된 후 환자가 보행하는 경우를 고려하여 하중조건을 부가하였다. 유한요소해석 결과 복합재료 고정판은 골절 부위의 변형률 분포를 보다 고르게 하며, 가골 형성을 촉진할 수 있는 환경을 제공하는 것을 밝혀내었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1995년도 추계 학술발표 강연 및 논문개요집
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• pp.128-128
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• 1995

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1993년도 추계 학술발표 강연 및 논문 개요집
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• pp.10-10
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• 1993

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1994년도 춘계 학술발표 강연 및 논문 개요집
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• pp.41-41
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• 1994

• 기계저널
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• 제43권6호
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• pp.66-69
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• 2003

이 글에서는 제품의 고장 및 신뢰성과 밀접한 관계가 있는 재료의 역할과 기능에 대해 알아보고 특히 파손의 원인 및 유형, 기구, 분석방법 등을 통하여 제품의 신뢰성 설계를 위한 재료파손과 재료거동분석의 중요성을 소개하고자 한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권1호
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• pp.69-76
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• 2019

본 연구에서 복합재료 구조 설계를 위한 수지 이송 성형 공법의 수지 침투 유동 해석을 수행하였다. 대상 복합재료 구조물은 유체 저장 탱크 구조물이다. 유체 저장 탱크 복합재료 구조물 설계를 위해 자연 섬유 복합재료가 적용되었다. 자연섬유 복합재 구조의 제작을 위해 수지 이송 성형 공법을 채택하였다. 탱크의 적절한 RTM 조건을 도출하기 위하여 수지 침투 유동 해석을 수행하였다. 수지 유동 해석은 상용 유한 요소 해석 시뮬레이션 프로그램을 활용하여 수행하였다. 수지 주입구와 배출구의 다양한 변경에 따른 반복적 해석을 수행하여 최적의 수지 주입 시간과 위치를 결정하였다.

• 기계와재료
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• 제23권3호
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• pp.114-123
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• 2011

주조품 설계 및 제조에 있어서 기존의 유동 및 응고 해석뿐 아니라 최근에는 응력 해석 기법의 적용이 대두 되고 있다. 특히 자동차 산업에 있어서 부품의 경량화는 필수 불가결한 선택이며, 이는 설계자 및 제조업체에 복잡하고 얇은 알루미늄, 마그네슘 주물품에 대하여, 치수적인 문제와 강성의 문제를 동시에 해결하도록 요구하고 있다. 또한 경제적인 관점에서 긴 금형 수명이 요구되나 열 및 기계적인 피로 균열인 'heat checking'은 이러한 금형 수명을 저하시키는 가장 흔한 요소이다. 이런 무제를 해결하기 위해 해석 기법을 이용하여 주조 설계 및 공정을 최적화 함으로써 변형의 최소화 및 금형 수명의 최대화를 달성할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 기법을 성공적으로 적용하기 위해서는 주조 공정 해석, 재료 시험, 제품 설계 및 공정 최적화 설계가 통합적으로 이루어져야 한다. 본 고에서는 현재 최신 주조 해석 기법을 이용하여, 주조품 제조 공정에서 발생하는 응력과 관련된 문제들에 대한 수치해석 기법을 살펴보고, 이에 대한 리뷰를 제공하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.914-915
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• 2015

본 논문은 고속 전동기의 효율 개선을 위한 재료로서 많은 관심을 받고 있는 연자성 분말(Soft Magnetic Composite, SMC)을 적용한 고속 2상 4/2 스위치드 릴럭턴스 전동기 설계 및 SMC 재질이 효율 특성에 미치는 영향 분석에 대한 연구이다. 고속 전동기의 효율 개선을 위한 재료로써 많은 관심을 받고 있는 SMC는 자계적으로 등방성을 띠며, 절연 코팅이 되어 있는 철 분말들로 구성되어 있어 높은 주파수에서 전기 강판 대비 높은 전기 저항으로 와전류 손실을 최소화 할 수 있으며 분말을 압분하여 형상을 만들기 때문에 자유로운 3차원 설계 및 제작이 용이하고 제조 시 재료 소비의 절감과 재활용이 가능한 장점이 있다. 그러나 전기 강판 대비 낮은 비투자율, 낮은 기계적 강도, 저주파 대역에서 높은 철손 특성의 단점을 가지고 있어 SMC를 이용한 전자계 구조 설계 시 낮은 비투자율 특성과 뛰어난 와전류 손실 저감 특성 사이의 균형을 고려할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 전기 강판을 사용하는 일반적인 2상 4/2 스위치드 릴럭턴스 전동기와의 비교를 통해 SMC 재질 적용이 정적 토크 및 효율 특성에 미치는 영향을 비교분석하여 설계를 진행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8447-8454
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• 2015

레저 보트 선체의 구조설계규격과 재료는 ISO 12215-5에 규정되어 있으며 선체 전장이 2.5m이상 24m미만이면서 선체재료가 강, 알루미늄, FRP등에 대해서만 적용할 수 있다. 따라서 선체 전장이 2.5m이하이거나 선체 재료가 ISO 12215-5의 규정 재료이외인 레저 보트인 경우 ISO 12215-5의 구조설계규격을 적용시킬 수 없고 ISO 12215-5의 부속서에 규정된 낙하시험만으로 구조 신뢰성을 확보할 수 있다. 그러나 선체낙하시험은 제작된 선체에 대하여 적용하는 것은 가능하나 선체를 구조설계단계에서 적용하는 것은 상당한 설계 및 시험 비용등을 초래하므로 현장 적용성이 떨어진다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 일본 소형 선박 검사 사무 규정 세칙에서 제안하고 있는 선체의 종굽힘강도시험규격을 폴리에틸렌 보트 선체의 구조 설계에 응용하여 ISO 12215-5의 비선급표준재료로 제작된 폴리에틸렌 보트의 종굽힘강도시험규격의 허용 설계 변위 기준을 제안하였다.