• 제목/요약/키워드: 적층구성

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반응면 기법을 이용한 복합재료 사이클로콥터 로터의 최적 구조 설계 (Optimized Structure Design of Composite Cyclocopter Rotor System using RSM)

  • 황인성;황창섭;김민기;김승조
    • Composites Research
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    • 제18권4호
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    • pp.52-58
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    • 2005
  • 사이클로콥터는 회전축에 평행하게 회전하는 블레이드로 구성된 사이클로이드 블레이드 시스템으로부터 추력을 얻는 수직이착륙 무인기이다. 본 논문에서는 공기역학을 고려한 최적 설계를 통해 결정된 형상을 갖는 사이글로콥터 로터에 대해서 구조적 관점에서 최적 설계를 수행하였다. 복합재료 블레이드의 적층각, 적층수와 스파 위치 등을 설계 변수로 하여 MSC/NASTRAN을 이용한 해석을 통해 데이터베이스를 구축하고, 반응면 기법 등에 의해서 최적의 조합을 결정하였다. 최적 설계된 블레이드와 복합재료로 구성된 허브암을 포함하는 로터에 대해, 정적 해석을 수행하여 각 요소가 허용 응력 이내의 값을 가짐을 확인하였고, 동적 해석을 통해 주요 저차 모드가 로터 회전과 불일치하게 함으로써 공진의 가능성을 없앴다.

반도체 Package 공정에서 MCP(Multi-chip Package)의 Layer Sequence 제약을 고려한 스케쥴링 방법론 (Scheduling Methodology for MCP(Multi-chip Package) with Layer Sequence Constraint in Semiconductor Package)

  • 정영현;조강훈;정유인;박상철
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.69-75
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    • 2017
  • MCP(Multi-chip Package)는 두 개 이상의 Chip을 적층하여 하나의 패키지로 합친 제품이다. MCP를 만들기 위해서는 두 개 이상의 Chip이 동일한 Substrate에 적층되기 때문에 다수의 조립 공정이 필요하다. Package 공정에서는 Lot들이 동일한 특성을 가지는 Chip으로 구성되고 MCP를 구성하는 Chip의 특성은 Layer sequence에 의해 결정된다. MCP 생산 공정에서 WIP Balance 뿐만 아니라 Throughput을 달성하기 위해서는 Chip의 Layer sequence가 중요하다. 본 논문에서는 Chip들의 Layer sequence의 제약 조건을 고려한 스케쥴링 방법론을 제안한다.

첨단복합재료 적층판의 볼트단일접합 강도 시험적 평가 (Experimental Assessment of Bolted Single Lap Joint Strength for Laminates in Advanced Composite Materials)

  • 이명건;이정원;윤동현;김재훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권10호
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    • pp.983-989
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    • 2017
  • 본 논문에서는 첨단복합재의 볼트단일접합 베어링강도에 대한 시험적 평가 결과를 수록하였다. 볼트단일접합 시험은 stabilized 접합과 unstabilized 접합에 대하여 수행하였다. Stabilized 접합은 접합부 면외회전을 제한하는 접합이다. Unstabilized 접합은 면외변위를 제한하지 않는 접합이다. 볼트 단일접합에서 적층판의 베어링강도 값은 적층판 내 적층각 $0^{\circ}$, $+45^{\circ}$, $-45^{\circ}$$90^{\circ}$ 비율에 영향이 없음을 보여준다. 볼트접합부 면외거동의 영향으로 unstabilized 볼트 단일접합 베어링 강도값이 stabilized 볼트 단일접합 베어링 강도값 보다 작음을 보여주고 있다. 본 논문에 사용된 복합재료는 $177^{\circ}C(350^{\circ}F)$에서 경화되는 Carbon/Epoxy UD Tape 프리프레그이다. 표준각 $0^{\circ}$, $+45^{\circ}$, $-45^{\circ}$$90^{\circ}$ 층으로 적층된 8종류의 적층판에서 총 112개 볼트단일접합 시험시편을 구성하였다. Stabilized 접합과 unstabilized 접합의 시험방법은 ASTM-D-5961M 규정을 사용하였다.

X-선 회절분석을 이용한 일라이트-스멕타이트 기본입자의 적층성에 관한 연구

  • 강일모;문희수
    • 한국광물학회:학술대회논문집
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    • 한국광물학회.한국암석학회 2003년도 공동학술발표회 논문집
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    • pp.10-10
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    • 2003
  • 일라이트-스멕타이트 혼합층광물(I-S)은 열역학적으로 상호 대립적인 두 가지 모델로 이해되고 있다. 첫째, MacEwan 결정자 모델은 I-S를 5-20개의 스멕타이트와 일라이트 층으로 구성된 결정자로 해석한다. 이러한 모델은 분산과 재응집 과정을 기초로 하는 X-선 회절분석(XRD)에서 기인한 것으로 Reynolds의 XRD 모델과 동일하다. 둘째, 기본입자 모델은 I-S를 물리적으로 분리될 수 있는 최소 입자인 기본입자가 $c^{*-}$축 방향으로 응집된 응집체로 해석한다. 이러한 모델은 분산 과정을 기초로 하는 주사전자현미경(TEM) 관찰에서 기인한 모델이다. 강일모 등(2002)은 이 두 가지 모델을 비교함으로써 1< $N_{F}$<100/% $S_{XRD}$ ( $N_{F}$=평균 기본입자 층개수, %$S_{XRD}$=XRD 분석을 통하여 측정된 팽창성)을 도출하였다. 이 식은 기본입자모델과 Eberl & Srodon(1988)이 제시한 최대 팽창성(%$S_{MAX}$)을 동시에 해석할 수 있게 해준다. %$S_{MAX}$는 XRD 모델에서는 고려하지 않는 I-S 결정자 상$\cdot$하부에 존재하는 두 개의 0.5nm 규산염층을 하나의 스멕타이트 층으로 간주하여 얻어진 팽창성이다. Srodon et al.(1992)은 %$S_{MAX}$=100/ $N_{F}$을 제시하였으며, 강일모 등(2002)은 %$S_{MAX}$는 기하학적으로 기본입자가 무한적층을 하였을 때 관찰되는 %$S_{XRD}$와 동일함을 밝힌 바 있다. 만약, XRD 분석을 위한 시료 준비과정에서 I-S 결정자가 분산되었다가 재응집을 한다면, XRD에서 관찰되는 결과는 일차적으로 기본입자의 적층성에 영향을 받게 된다. 따라서, 기본 입자의 적층성은 XRD 분석을 이용하여 I-S 구조를 해석하는데 매우 중요한 요인이다. 본 연구는 기본입자의 적층성을 정량화하기 위해 %$S_{XRD}$=A/ $N_{F}$ (0$S_{MAX}$=100/ $N_{F}$로부터 얼마나 벗어나 있는가는 지시해 준다 금성산화산암복합체에서 산출되는 11개 I-S 시료와 14개의 Drits et al.(1998) 자료로부터 1nA=-0.14 $N_{F}$+4.7의 실험식을 도출할 수 있었으며, 기본입자의 적층성은 일차적으로 기본입자의 두께에 의해 영향을 받는 것으로 관찰되었다. Nadeau(1985)는 기본입자두께분포로부터 I-S 결정자의 팽창성을 측정하기 위하여 Ps=$\Sigma$p(N)/N을 제시하였다(Ps=스멕타이트 층 비율, N=기본 입자 층개수, p(N)=N의 확율). 그러나 위식은 실질적으로 %$S_{MAX}$를 제공해주기 때문에 %$S_{XRD}$를 유추하는데는 부적합하다. 본 연구는 이를 변형하여 Ps=$\Sigma$p(N)A(N)/N을 제시하였다(A(N)=N에 대한 A값). 위의 실험식을 사용하여 헝가리산 Zempleni 시료(15%$S_{XRD}$)의 기본입자분포로부터 %$S_{XRD}$를 계산한 결과, 16%$S_{XRD}$의 결과값을 얻을 수 있었다. 따라서, 본 연구에서 도출한 관계식들이 유효함을 확인할 수 있었다.계식들이 유효함을 확인할 수 있었다.

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섬유 강화 지능형 연성 복합재 구동기의 재료구성에 따른 거동특성 평가 (Behavior of Fiber-Reinforced Smart Soft Composite Actuators According to Material Composition)

  • 한민우;김형일;송성혁;안성훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권2호
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    • pp.81-85
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    • 2017
  • 섬유강화 고분자 복합재료는 섬유 형태의 강화제와 고분자 형태의 기지재료가 결합된 형태로 이는 무게 대비 고강도 및 고강성의 구조물 제작에 용이하다. 본 연구에서는 형상기억합금 와이어가 삽입된 섬유 강화 지능형 연성 복합재 구동기를 제작, 이의 재료 구성에 따른 거동 특성을 평가 하고자 한다. 구동기는 형상기억합금이 포함된 구동층과 일반 구조층으로 구성되어 한 층씩 적층되는 방식으로 제작되며 재료 구성에 따른 거동 특성을 살펴보기 위하여 일반 구조층으로 사용된 유리섬유 직물의 적층 수, 기지재료의 종류를 달리한 뒤 구동 특성을 살펴보았다. 또한, 구동 시에 요구되는 인가 전류의 양을 달리하여 최대 구동각과 최대 구동각에 도달하는 구동 시간을 측정하였다.

동일한 발광기를 가진 저분자색소와 고분자물질의 유기 EL특성의 비교 (Comparison of organic EL characteristics of low mass dye and polymer material with the same chromophore)

  • 김동욱
    • 센서학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.177-183
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    • 1999
  • 동일한 발광기능기를 가진 고분자물질, PU-BCN과 저분자물질 D-BCN은 다양한 구조의 EL소자에서 평가되었다. 발광기능기의 분자구조는 전자주입과 수송을 위한 두 개의 시아노기와 정공주입과 수송을 위한 두 개의 triphenylamin기로 구성된다. 두 개의 다른 종류의 물질인 PU-BCN과 D-BCN을 사용하여 다양한 종류의 EL소자가 만들어 졌는데 소자의 종류로는 Indium-tin oxide(ITO)/PU-BCN or D-BCN/MgAg 로 구성된 단층형 소자(SL) 그리고 ITO/PU-BCN or D-BCN/oxadiazole derivative/MgAg로 구성된 적층형 소자(DL-E) 그리고 OTO/triphenylamine derivative/D-BCN/MgAg 로 구성된 적층형 소자(DL-H)이다. 두종류의 물질, PU-BCN과 D-BCN은 높은 전류밀도에서 동일한 발광특성을 보였으며 단층형자에서 조차 뛰어난 EL특성을 보였다. 최대 EL 피이크는 약 640 nm 의 적색발광을 나타냈으며 형광 피이크와 일치했다.

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마이크로 위치 제어용 엑츄에이터 해석 (Analysis of micro positioning actuator)

  • 노종석;김병재;정현교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.95-97
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    • 2003
  • 소형화, 정밀화 되어 가는 산업 추세에 의해 정밀 위치 제어용 엑츄에이터가 요구 되어지고 있다. 이로 인해 생산 및 유지비용이 적은 소형화된 마이크로 위치제어용 엑츄에이터를 개발하였다. 이 엑츄에이터의 설계를 위해서는 해석 기법이 요구되어진다. 그래서 엑츄에이터의 해석 방법을 정식화 하였고, 이를 이용한 해석을 통해 설계를 하였으며 제작을 하였다. 해석방법은 3차원 유한 요소법을 이용하였고, 이를 이용해 소형 마이크로 위치제어용 엑츄에이터의 특성을 해석하였으며, 그 결과는 제작된 엑츄에이터의 실험을 통해 검증되었다. 이 엑츄에이터는 적층 된 압전 세라믹과 두개의 전자석으로 구성되어 있으며, 적층된 압전 세라믹에 의한 변위와 두개의 전자석의 동기화된 동작에 의해 작동이 된다.

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반응면 기법을 이용한 복합재료 사이클로콥터 로터의 최적설계 (Optimized design of composite Cyclocopter rotor system using RSM)

  • 황창섭;황인성;김민기;김승조
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.163-166
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    • 2005
  • 사이클로콥터는 회전축에 평행하게 회전하는 블레이드로 구성된 사이클로이드 블레이드 시스템으로부터 추력을 얻는 수직이착륙 무인기이다. 본 논문에서는 공기역할을 고려한 최적 설계를 통해 결정된 로터 형상을 갖는 사이클로콥터에 대해서 구조 해석을 수행하였다. 복합재료 블레이드의 적층각, 적층수 등을 MSC/NASTRAN 과 반응면 기법 등에 의해서 결정하였다. 블레이드를 포함한 로터 정적 해석을 통해 각 요소가 허용 응력 이내의 값을 가짐을 확인하였고, 동적 해석을 통해 주요 저차 모드가 로터 회전과 불일치하게 함으로써 공진의 가능성을 없앴다.

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SPH 기법을 이용한 복합 적층판의 초고속 충돌 해석 (Numerical simulation of hypervelocity impacts on laminated composite plate targets using SPH method)

  • 이재훈;서송원;민옥기
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.331-336
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    • 2004
  • This paper is concerned with numerical simulation of hypervelocity impacts(HVIs) of a projectile on laminated composite plate targets using SPH method. A one-parameter visco-plasticity model and damage model is used to describe the HVIs response of composite materials. The numerical simulation was carried out for a steel projectile striking to aluminum plate targets and for an aluminum projectile striking to laminated graphite/epoxy (Gr/Ep) composite plate targets. Through the numerical simulation, comparison with the HVIs response of isotropic materials and composite materials is discussed.

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적층구성 변화에 따른 경량화 구조부재의 에너지 흡수 특성 (A Study on Energy Absorption Characteristics of Lightweight Structural Member according to Stacking Conditions)

  • 최주호;양인영
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.241-245
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    • 2012
  • In this study, one type of circular shaped composite tube was used, combined with reinforcing foam and without foam. Furthermore, CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) circular member manufactured from CFRP prepreg sheet for lightweight design. CFRP is an anisotropic material which is the most widely adapted lightweight structural member. The crashworthy behavior of circular composite material tubes subjected to static axial compression under same conditions is reported in this paper. The collapse mode during the failure process were observed and analyzed. The behavior of polymeric foams to the tubes crashworthiness were also investigated.