• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.322-327
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• 2022

복합재 체결부는 뛰어난 물성과 가벼운 구조의 수요로 널리 사용되고 있다. 하지만 두께 방향의 취약한 물성으로 인해 체결부 파손이 쉽게 발생한다. 이를 극복하기 위하여 체결부 끝단의 집중되는 응력을 완화시켜주는 Z-피닝, 스티칭 등 다양한 공법들이 적용되고 있다. Z-피닝 공법은 프리프레그의 두께 방향으로 금속 핀이나 카본 핀을 적용하여 보강하는 공법이고, 스티칭 공법은 프리폼에 상부 및 하부 섬유를 교차시켜 두께방향으로 기계적 강도를 향상시키는 방법이다. I-fiber 스티칭 공법은 Z-pinning 공법과 Stitching 공법을 보완한 유망한 공법이다. 본 논문에서는 I-fiber 스티칭 공법으로 보강된 Single-lap joint 시편을 오토클레이브 진공백 성형법으로 제작하여, 모재의 두께와 스티칭 각도에 따른 인장강도 및 피로강도 특성을 평가하여, I-fiber 보강 복합재 체결부 구조물의 보강효과를 검증하였다. 실험결과, 복합재 체결부의 두께가 얇을수록 I-fiber 보강효과가 더 높게 나타났으며 I-fiber로 보강된 복합재 체결부는 파손강도에서 약 52%, 피로강도에서 약 118% 우수한 특성을 나타냄을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제24권2호
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• pp.57-61
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• 2010

At present, welding technology is not only emphasized in the development of manufacturing technology but its application is also expanding. In these systems, attempts have been made to use SUS as a high-temperature material for special applications, and in improvements in manufacturing technologies bear watching, together with an increase in the use rate. Specifically, three-dimensional wings are often used for fasteners with the purpose of decreasing the weight (정해용, 2007). However, due to developments in welding technology, there has been a recent tendency to replace existing assembly methods with welding. Specifically, if laser welding techniques are applied, the heat-affected zone can be minimized compared toother welding techniques. However, in the case of these special welding techniques, there is an increase in residual stress, which fatally affects the fatigue life. In order to remove the residual stress and its effect on fatigue life, shot-peening is executed. The intention of this study was to obtain the optimal conditions for shot-peening.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.697-703
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• 1996

Fatigue strength of high strengthsteels are variable with many different surface treatment. It is well known that residual compressive stress retard fatigue crack growth rate(or arrest crack). High strngth steels are manufactured by following process. Heat treatment, shot peening and chromium plating process. High strength steel(HRC40 or above) which are subjected to fatigue load and dynamic load, chromium plated parts shall be peened in accordance with requirements and baked after plating. The purpose of this paper is to compare and discuss the influence of surface treatment and hydrogen embrittlement on fatigue strength of high strength steel. Therefore, fatigue test was performed to investigate influence of surface treatment. The results shows that shot peening is very effect method in creasing fatigue life and after plating, baking process is essential to prevent hydogen failure. In this paper, the experimental investigation is made to clarify the influence of shot peening conditions and baking process on fatigue strength of high strength steel.

• 한국안전학회지
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• 제18권3호
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• pp.1-7
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• 2003

In this study, CT specimens were prepared from spring steel(SPS5) processed shot peening. The fatigue crack growth tests were carried out in the environment of the room temperature md low temperature at $25^{\circ}C$, $-30^{\circ}C$, $-50^{\circ}C$, $-70^{\circ}C$ $-100^{\circ}C$ and $-150^{\circ}C$ in the range of stress ratio of 0.05 by means of opening mode displacement. The threshold stress intensity factor range ΔKth in the early stage of fatigue crack growth (Region I) and stress intensity factor range $\Delta$K in the stable of fatigue crack growth (Region II) were decreased in proportion to descend temperature. It was shown that the fatigue resistance characteristics and fracture strength at low temperature are considerable higher than those of mom temperature in the early stage and stable of fatigue crack growth region.

• 한국생산제조학회지
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• 제25권4호
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• pp.253-257
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• 2016

The effects of re-peening on the compressive residual stress and fatigue life of Al7075-T6 were investigated. The compressive residual stress induced on the surface of components by shot peening is known to increase the fatigue life. However, the fatigue load relaxes the compressive residual stress of components. Re-peening is a technique to again induce the relaxed compressive residual stress and increase the total fatigue life of components. In this study, the re-peening process was applied to fatigue-loaded specimens. The compressive residual stress and fatigue life were examined for re-peened specimens with fatigue ratios of 30%, 50%, and 70%. The results showed that the compressive residual stress of the specimens was relaxed under the fatigue load. The re-peening process significantly increases the compressive residual stress and total fatigue life.

• Composites Research
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• 제25권3호
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• pp.65-69
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• 2012

본 논문에서는 금속 핀으로 보강된 일체성형 복합재 단일겹침 체결부에 대해, 보강 핀이 체결부의 파손거동에 미치는 영향을 시험으로 연구하였다. 핀의 지름(0.3, 0.5, 0.7 mm)과 밀도(0.5, 2.0, 4.0%)를 달리하여 총 6종류의 시편을 제작하였다. 복합재료와 보강핀은 각각 Toray사의 일방향 탄소-에폭시 프리프레그 T700-12K-31E#2510와 스테인리스 강이다. 핀 밀도가 매우 낮은 한 경우(0.5%)를 제외하고는, 모든 체결부에서 두께방향 핀의 보강으로 인해 초기균열의 발생이 더 빨라지는 것으로 나타났다. 그러나 극한강도는 최대 45%까지 증가하고, 특히 접착면의 완전한 분리 후에도 대변형 상태에서 핀이 추가적인 하중을 지지함으로써, 구조물이 안정적 파괴거동을 갖도록 하는 것을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.323-331
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• 2018

스테인리스 강으로 제작된 요철핀의 보강이 복합재 모자형 체결부의 풀오프 강도에 미치는 영향을 시험으로 연구하였다. 요철핀에는 물리적, 화학적 표면처리를 수행하였고, 체결부의 외피와 보강재가 만나는 영역에 두께방향으로 핀을 삽입하였다. 모자형 체결부 시편은 요철핀을 포함하여 일체성형으로 제작하였다. 사용된 요철핀의 지름은 0.3, 0.5, 0.7 mm로 세 가지이다. 핀의 삽입밀도는 외피와 보강재가 만나는 면적 기준으로 0.5, 2.0% 두 가지이다. 요철핀과 일반핀의 효과를 비교하기 위하여 0.3 mm 일반핀을 2.0% 밀도로 삽입한 시편을 추가로 제작하여 시험을 수행하였다. 0.3, 0.5, 0.7 mm의 요철핀을 0.5%의 밀도로 삽입한 시편의 강도는 보강되지 않은 시편 대비 각각 45, 19, 9% 높게 나타났고, 2.0% 밀도의 경우 강도는 각각 127, 45, 11% 높게 나타났다. 시험 결과 지름이 동일할 경우 밀도가 높을수록, 밀도가 동일할 경우 지름이 작을수록 보강효과가 더 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 요철핀과 일반핀의 효과를 비교한 결과 2.0% 밀도로 0.3 mm 직경의 핀을 이용하여 보강할 경우, 요철핀 보강시편이 일반핀 보강 시편보다 64% 높은 강도를 보였다. 본 연구의 결과로부터 요철핀 보강이 복합재 모자형 체결부의 풀오프 강도 향상을 위한 효과적인 방법이 될 수 있음을 확인하였다.