• 제목/요약/키워드: 재료 응답

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적층배열 변화에 따른 진동하는 복합재료 적층 구조의 미시역학적 물성변화 추정 (Determination of Degraded Properties of Vibrating Laminated Composite Plates for Different Layup Sequences)

  • 김규동;이상열
    • Composites Research
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    • 제28권5호
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    • pp.277-284
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 고유진동 응답데이터로부터 적층된 GFRP 판구조의 섬유 물성 변화를 추정하는 것이다. 고등유한요소 상용프로그램(ABAQUS)와 연동된 알고리즘은 미시역학적 관점에서 손상된 요소를 추정할 뿐만 아니라 위치, 개수 및 정도를 탐색할 수 있다. 연동된 기법을 적용하여 역문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 모드형상 대신 제한된 몇 개의 고유진동수 데이터만을 적용하였다. 몇가지 수치해석 결과로부터 제안된 시스템 기법은 다양한 적층배열을 갖는 복합재료 적층판과 같은 복잡한 구조물의 섬유 강성 변화를 추정하는 데 수치해석적으로 효율적임을 보여준다.

균열이 있는 기능경사 압전 세라믹의 충격 특성에 관한 연구 (Transient Response of Functionally Graded Piezoelectric Ceramic with Crack)

  • Jeong Woo Shin;Tae-Uk Kim;Sung Chan Kim
    • Composites Research
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    • 제16권5호
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    • pp.21-27
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    • 2003
  • 선형 압전 이론(theory of linear piezoelectricity)을 이용하여 면외전단 충격(anti-plane shear impact)을 받는 기능경사 압전 세라믹(functionally graded piezoelectric ceramic)의 중앙에 존재하는 균열(central crack)의 동적 응답에 대해 연구한다. 기능경사 압전재료의 물성치(material property)는 두께방향을 따라 연속적으로 변한다고 가정한다. 라플라스 변환(Laplace transform)과 푸리에 변환(Fourier transform)을 사용하여 두 쌍의 복합적분 방정식을 구성하며, 이를 제2종 Fredholm 적분 방정식(Fredholm integral equations of the second kind)으로 표현한다. 재료 물성치의 변화도(gradient of material properties)와 전기하중(electric loading)의 영향을 보기 위해 동응력세기계수(dynamic stress intensity factor)에 대한 수치 결과를 제시하였다.

위성체 태양전지판 구조물의 열적 플러터 해석 (Thermal Flutter Analysis of Spacecraft Solar Array Structure)

  • 윤일성;강호식;정남희;송오섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.26-32
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    • 2005
  • 본 논문에서는 위성체 태양전지의 진동응답을 분석하였다. 태양전지는 복합재료 얇은 벽보와 태양전지 판 및 보조 바로 구성되어 있다. 복합재료 얇은 벽보는 전단 변형, 12차 와핑, 회전 관성과 재료의 방향성 등을 고려해야 한다. 태양전지 판은 z 방향으로 일정한 장력이 가해지는 얇은 막이며 보조 바는 강체 구조물이다. 열적 구배에 따른 구조 변형에 의한 영향을 고려하여 연성된 열적 구조 해석을 수행하였으며, 열적 불안정성 조건이 되는 안정성 기준 인자들을 분석하였다.

나노복합재료에서의 유기용매의 영향 (Effect on Organic Solvent of Fabrication Processing in Epoxy Nanocomposites)

  • 박재준;안준호;황병준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.206-206
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    • 2007
  • The nano-technology becomes a key technology in every field and it wasn't specialized any more. But nano-technology didn't applied every fields actively. Because It is difficult to fabricate the nanocomposites using nano-partie without aggregation of nano-size particles. So many researcher used organic solvent for dispersion in polymer nanocomposites. But organic solvent affected the electrical, mechanical, and thermal properties in the sample. We aimed this point that investigated the effect of organic solvent in the sample by evaporated temperature(60, 80, $100^{\circ}C$). In results, nano-particles affected to electrical properties of the sample due to decrease the energy gap. And at 120 Hz, impedance value of samples by varied evaporated temperature was decreased only at $60^{\circ}C$ dramatically. It's means that organic solvent role to impurities and decreased the activation energy. And these impurities contributed to the conductivity in the sample.

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백색잡음가진을 받는 연속체의 진동제어 (Vibration Control of the Continuous System Under White Noise Disturbance)

  • 백종한;허훈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
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    • pp.116-120
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    • 1994
  • 최근 항공우주 및 생산자동화 분야의 급격한 발달에 따라 정밀도와 효율성을 향상시키기 위해 저중량, 고강도 구조물이 요구된다. 그러나 경량화 추세로 인해 수반되는 구조물의 유연성 증가로 외력에 대한 구조응답의 진폭이 커지고 구조물의 피로 수명이 단축되어 매우 위험한 상황에 이를 수 있다. 이런 바람직하지 않은 진동현상을 제어하기 위해 여러 제어이론을 응용한 진동억제시스템의 연구가 활발하며, 신소재인 압전재료의 개발로 새로운 방향이 제시되고 있다. 압전재료는 유연한 구조물에 부착되어 압전재료의 수축, 팽창 운동에 의해 발생된 에너지를 부착된 구조물에서의 제어력으로 사용되어, 진동 혹은 자세 및 형상 제어에 활용되고 있다. 압전재료에 대한 연구로는 Crawley, de Luis3가 보의 표면 혹은 내부에 압전세라믹을 부착하여 액튜에이터로 사용하는 경우 집중모멘트를 가하는 역할을 함을 밝혔고, Hanagud, obal은 압전재료를 센서와 액튜에이터로 사용해 복합재료 보에 대한 최적 진동제어 알고리즘을 개발, 그 성능에 대한 효과를 조사하였고 임의의 위치에 부착된 센서 및 액튜에이터를 고려한 복합재료 보의 운동방정식을 유한요소법을 이용 유도하였으며 변위율 피드백(rate feedback)과 모달피드백(modal feedback) 제어기를 적용하여 진동제어 효과를 고찰하였다. 그리고 Tomas, James, Hubbard는 압전필름을 액튜에이터로 사용해 복합재료 보에 Liapunov 제어기와 변위율 피드백 제어기를 사용하여 능동감쇠기를 설계하였고, Lee, Chaing, Sullivan은 압전필름을 센서와 액튜에이터로 사용해 평판에 변위율 피드백 제어기를 적용한 능동감쇠기를 설계하고 실험적으로 수행하였다. Base가 백색잡음가진을 지속적으로 받을 때 보끝의 움직임이 최소가 되도록 제어하고자 연구를 수행 중인 바 그 결과로소 본 논문에서는 적용시켰고 F-P-K 방정식을 이용해 확률영역으로 변환하여 LQR 제어기와 pole allocation 제어기를 시스템에 적용시켜 우수한 특성을 갖음을 제어 시뮬레이션의 결과를 통해 입증하였다.

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교량 집단의 특성 수준간 통계적 응답 동질성 검정 및 다중 비교 분석 (Statistical Homogeneity Tests and Multiple Comparison Analysis for Response Characteristics between Treatments of Bridge Groups)

  • 황진하;김주한;안승수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.107-117
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    • 2014
  • 본 연구는 실제 구조진단 사례에 기초하여 재료와 형식 및 공용기간에 따라 교량의 응답, 충격계수, 고유진동수 및 각 특성의 해석값/계측값 비 등에 관한 기술통계를 분석하고 주재료에 따른 T-검정과 구조형식 및 공용기간에 따른 분산분석을 통해서 요인 부집단 수준 간동질성 검정 및 다중비교분석을 수행하였다. 본 연구 결과는 응답 분포의 중심값, 산포도, 대칭성 등 통계적 특성 및 비교분석 집단 간 동질성 식별을 위한 참조값을 제공하며, 이것은 내하력 평가 등 구조 진단과 설계에서 엔지니어들이 취득한 계산 또는 계측값의 타당성을 비교검토하고 데이터베이스를 활용하는 등의 공학적 판단을 하는데 실제적으로 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

실과의 식품영양 단원의 교사용 지침서와 실제 수업과의 비교 연구 -인천직할시 공립국민학교를 중심으로- (Comparison of the Food and Nutrition Curriculum As a Teaching Plan Provided by the Ministry of Education and the Actual Teaching Plan by teachers in Incheon. Korea)

  • 김수자
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.87-95
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    • 1993
  • 본 연구는 교육부에서 의도하는 국민학교 실과 과목의 식품영양 단원의 지침서 내용과 현장에서의 교사 수업 실태를 교육관련 전문지인 새교육, 새교실, 새수업등에 게재된 현장교사들의 지도안 내용과 인천시내 공립국민학교 교사 510명과 학생 1,754명을 대상으로 설문조사를 통한 내용을 분석하였는데 그 결과는 다음과 같다. 1. 교사용 지침서에 제시된 교과목표 및 단원 내용과 현장 교사들의 지도안 내용은 완전일치 하였다. 2. 교육부가 제시한 수업시수가 알맞다는 응답이 4학년 88.7%, 5학년 87.4%, 6학년은 87.8%였으나 약 10%정도의 교사는 식품 영양단원에 더 시간이 필요하다고 응답하였고. 현재의 시간을 줄여야 한다는 응답도 4학년 0.8% 5학년 2.6% 6학년 2.4%나 되었다 또한 28-38%의 교사가 실과시간을 다른시간으로 활용한 적이 있다고 응답하였으며 3번이상 다른시간으로 쓴 경우도 4학년 6.5%, 5,6학년은 11%나 되었다. 3. 교육부가 제시한 교수방법보다 다양한 교수방법이 현장에서 실시되고 있었으나 가장 많이 사용되는 교수방법은 4, 5, 6,학년 모두 설명, 발표 판서, 교과서 읽기 등이었고 실험 조사, 역할 놀이, 토의, 시범 등은 드물게, 필름이나 슬라이드, 카세트 등은 거의 사용하지 않는 것으로 나타났다. 4. 사용된 학습자료로는 교과서, 교사용 지침서, 학습 과제장 등이 주된것이었으며 그 이외의 자료는 극히 활용도가 미약하였다. 5. 실험 실습을 위한 실습은 전혀 갖추고 있지 못한 실정이었으며, 조리 실습은 학생들이 재료와 도구등을 준비(4학년 96.5%, 5학년 96.1% 6학년 95.7%)하여 실시하고 있는 것으로 나타났다.

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광섬유 센서를 이용한 PSC 합성형교의 응답보정계수 영향인자 분석 (Impact Factor Analysis of Response Adjustment Factor of PSC Composite Bridge Using Optical Fiber Sensor)

  • 김호선;장화섭;양동운
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.35-43
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    • 2012
  • 일반적으로 교량의 하중저항능력인 내하력은 교량의 거동에 큰 영향을 줄 수 있는 심각한 손상, 결함, 재료적인 열화현상이 존재하지 않는다면 이론적인 방법으로 평가한 내하력보다 여유가 있다. 그러나 현재 내하력을 구하기위한 재하실험 및 구조해석 과정에서 이미 오차가 포함되어 있어 응답보정계수의 신뢰성이 떨어지고 있다. 이에 본 연구에서는 센서의 센싱 문제와 구조해석 모델의 적정성에 오차를 해결하기 위하여 센서부에서 기존의 전기저항식 변형률, 변위 센서의 문제점을 도출하여 성능이 우수한 스마트 센서인 광섬유 스마트 센서로의 변화를 추진하고자 한다. 또한, 다양한 구조해석 모델 해석을 통하여 최적의 적정 모델을 선정함으로서 응답보정계수의 정확성을 향상시키고자 하였다.

재료의 구성모델에 따른 철근콘크리트 골조의 비선형 동적거동 특성 차이에 관한 연구 (Nonlinear Dynamic Analysis of RC Frames Based on Constitutive Models of Constituent Materials)

  • 허영애;강현구
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • 철근콘크리트 구성요소에 대한 비탄성 거동 모델 개발은 철근콘크리트 구조물에 대한 성능기반 내진평가의 정밀도 향상에 있어 매우 중요한 요소로 본 연구에서는 지진과 같은 불규칙 반복 하중에 대한 철근콘크리트 구조물의 비선형 동적응답을 예측함에 있어 콘크리트 구성모델의 특성에 따른 민감도를 고찰하고자 하였다. 해석결과에 따르면 구속된 코어 콘크리트 모델과 일반 콘크리트의 구성모델은 동적응답에 큰 영향을 끼치지 않았으나 철근의 경우에 층간변위와 관련하여 구성모델에 따른 동적거동은 매우 민감하게 응답하는 것으로 나타났으며, 몇 개 층에서의 층간변위는 그 차이가 철근 구성모델 선택에 따라 2배 이상 차이 나는 것으로 나타났다. 따라서 Non-ductile과 Ductile 골조 공히 비선형 동적해석을 수행하는데 있어 정밀한 철근 구성모델의 선택은 매우 중요한 것으로 사료된다.

유전 알고리즘을 활용한 완전파형역산 기법의 층상 반무한 지반 전단파 속도 추정 (Estimation of Shear-Wave Velocities of Layered Half-Space Using Full Waveform Inversion with Genetic Algorithm)

  • 이진호;이세혁
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.221-230
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    • 2021
  • 전역 최적화 문제의 해를 유전 알고리즘을 사용하여 얻어 완전파형역산을 수행하고 층상 반무한체의 물성치를 추정하는 기법을 제안한다. 조화 수직 하중이 작용하는 층상 반무한체의 동적 응답을 측정하고, 이를 추정 물성치를 사용하여 계산된 응답과 비교한다. 응답의 추정치는 mid-point integrated finite element와 perfectly matched discrete layer를 사용하여 구성된 thin-layer model로부터 얻는다. 전역 최적화 문제의 목적 함수는 응답의 관측치와 추정치의 차이에 대한 L2-norm으로 계산된다. 유전 알고리즘을 사용하여 전역 최적화 문제의 해를 구하여 완전파형역산을 수행한다. 제안된 기법을 기본 진동 모드 뿐만이 아니라 고차 진동 모드도 우세한 다양한 층상 반무한 매질에 적용하여, 측정치가 잡음을 포함하지 않는 경우와 포함하는 경우 모두에 대해서 제안된 완전파형역산 기법은 층상 반무한체의 재료 특성을 추정하는데 적합함을 확인할 수 있다.