• 제목/요약/키워드: 적층형구조

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내압을 받는 복합 적층 파이프(GFRP) 구조의 유한요소 해석 (Finite Element Analysis of Glass Fiber Reinforced Plastic Pipes Under Internal Pressure)

  • 조병완
    • 전산구조공학
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    • 제7권2호
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    • pp.101-109
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    • 1994
  • 내압을 받는 섬유강화 복합적층 파이프 구조를 해석하기 우해 감절점 원통형 쉘 유한요소를 이용하였다. 이요소는 lockintg현상을 제거하고, 수렴성을 개선하기 위해 감차적분기법, 변위형의 추가, 가정된 전단 변형 도장을 사용한 9절점의 3차원 쉘 유한요소이다. 이 유한요소를 이용하여 여러개의 예제를 해석하고, 결과를 이론식 및 다른 구조해석 프로그램과 비교하였다. 비교결과 유한요소의 수렴도 양호하였고, 섬유강과 복합적층 파이프 구조의 섬유 배향 각도를 증가시킴에 따라 파이프의 처짐은 감소하면서 파이프의 강성이 증가함을 알 수 있고 이는 또한 90.deg.적층 각도가 내압을 받는 파이프 구조의 hoop tension을 유효하게 받을 수 있음을 보여주고 있다.

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적층형 Cavity-Backed 원형 마이크로스트립 안테나 해석 및 구현에 관한 연구 (Analysis and Implementation of the Stacked Cavity-Backed Circular Microstrip Patch Antenna)

  • 박경빈;정영배;최동혁;박성욱;문영찬;전순익
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.37-45
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    • 2000
  • 마이크로스트럼 안테나는 여러 가지 장점에도 불구하고 협대역이라는 단점과 배열 안테나 구현 시에 나타나 는 표면 전파에 의한 음영각의 문제점에 의해 구현에 상당한 어려움을 가지게 된다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 구조로 적층 구조와 cavity-backed 구조를 들 수 있는데, 반면 이러한 구조는 해석 및 설계가 쉽지 않은 상황이다 본 논문에서는 모우멘트볍올 사용하여 적층형 cavity-backed 원행 마이크로스트립 안테나를 해석하고 이를 이용하여 X-band 대역에서 안테나를 설계. 구현하여 봄으로써 적절한 해석이 이루어졌음을 검증하였다.

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적층각도를 가진 CFRP구조물에서의 아치형 반경에 따른 내구성 개선에 대한 융합 연구 (Convergence Study on Durability Improvement due to Radius of Arch Type at CFRP Structure with Stacking Angle)

  • 황규완;조재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.219-224
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    • 2017
  • 본 논문은 탄소섬유로 구성된 아치형태의 시험편에 인장각도가 작용할 때 내부의 섬유구조에서 발생되는 등가응력과 변형량에 관한 것이다. CFRP는 무수히 많은 각 섬유가 하나의 축으로 작용하며 이를 통해 금속과 비교할 때 높은 비강도와 비강성을 가질 수 있다. 본 연구에서 사전연구에 의해 최적 적층각도는 $60^{\circ}$로 구성된 아치형 구조에서 반경에 따른 응력분포를 결과를 검토하며 같은 적층각도에서 그 반경이 증가할수록 내구성이 낮아짐을 알 수 있다. 이를 통해 본 연구 결과를 적층 각도에 따른 아치형 구조의 설계에 적용함으로써, 파손방지와 내구성 향상을 위한 안전설계에 기여할 수 있으며, 패드 형상의 디자인적인 요소를 융합기술에 접목하여 그 미적인 감각을 나타낼 수 있다.

DGS 구조를 이용한 적층 LTCC 대역통과 필터의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Multi-layer LTCC Bandpass Filter using DGS)

  • 송희석;박규호;조영균;김형석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.172-177
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    • 2004
  • 본 논문에서는 기존의 DGS를 LTCC 공정기술을 이용해서, 적층구조에 적용해 보았다. 크기 축소 및 품질계수를 높이기 위해서 나선형 DGS를 사용하였으며, 적층 구조에서 기존의 DGS와 같은 공진 특성을 나타내는 것을 확인하였다. 2개의 나선형 DGS를 결합하여, 새로운 형태의 2단 적층 대역통과 여파기를 구성하였으며, 공정상의 편의를 위해서 비아(Via-Hole)가 없도록 설계하였다. 5.25 GHz 대역 무선랜용 대역통과 여파기를 설계 제작하였으며, 제작한 여파기의 삽입손실은 1.5 dB 이내이며, 크기는 2.0 mm${\times}$1.2 mm${\times}$1.1 mm(L${\times}$W${\times}$H)로 저손실의 초소형 여파기 제작에 적합함을 확인하였다.

적층 이방성 회전체 쉘의 고유진동 해석 (Natural vibrations of laminated anisotropic shells of revolution)

  • 전종균
    • 전산구조공학
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    • 제8권3호
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    • pp.135-141
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    • 1995
  • 자유 모양을 한 적층판 형태의 복합 회전체 쉘 구조물은 원추형 쉘 요소의 조합으로 나타낼 수 있다. 이에 이 논문에서는 원추형 쉘 요소에 대한 유한요소해석 모델을 개발하고자 한다. 또한 이 모델의 타당성을 입증하기 위해 기존의 원통형 쉘으 고유진동 이론해와 비교한다. 여러 형태의 복합 원통형 쉘에 대해 여러 가지 인자변환 실험을 행한다. 실험을 통하여서 이 논문에서 제시한 모델을 이용한 고유진동 주파수 결과와 이론해에서 구한 결과가 매우 흡사하다는 것을 알았으며 그로 말미암아 이 모델의 적합성을 확인하였다. 이 원추형 쉘 요소의 개발로 말미암아 어떠한 형태의 적층 이방성 복합 회전체 쉘에 대해서도 해석이 용이하다.

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경사형 구조 적층복합재료의 최적설계에 관한 연구 (Optimal Design of Laminate Composites with Gradient Structure)

  • 백성기;강태진;이경우
    • Composites Research
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    • 제13권2호
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    • pp.40-50
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    • 2000
  • 종횡비가 다른 적층복합재료에 경사형 구조를 도입하고, 이것이 일방향으로의 하중을 받을 때의 좌굴특성을 최대화하기 위해서 복합재료의 각 층에서의 섬유부피분율과 두께를 변수로 sequential linear programming method를 이용하여 최적화 하였다. 이로부터 좌굴특성을 최대화 할 수 있는 최적구조를 제안하였다. 적층복합재료는 종횡비의 영향이 커서 종횡비가 1보다 작은 경우는 최외각층의 섬유부피분율을 최대화하는 방향으로 최적화가 이루어졌으나 종횡비가 2인 경우는 각층에서의 섬유부피분율과 두께비가 어느 정도 균형을 이루는 형태로 최적화가 이루어 졌다. 경사형 구조는 전통적인 균일구조의 복합재료에 비해서 섬유부피와 복합재료의 무게 절감에 큰 효과를 가지는 것으로 확인되었다.

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GaAs 기반의 텐덤형 태양전지 연구

  • 전민현
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.2-2
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    • 2010
  • 텐덤형 태양전지는 다양한 에너지 대역을 동시에 흡수할 수 있도록 제작할 수 있어 단일접합 태양전지에 비해 높은 에너지변환효율을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 GaAs를 기반으로 양자점 혹은 양자우물 구조를 이용한 고효율 텐덤형 태양전지를 설계하고, 완충층 및 활성층의 특성을 분석하였다. 분자선 단결정 성장 장비를 이용하여 GaAs 기판 위에 메타모픽 (metamorphic)성장법을 이용하여 convex, linear, concave 형태로 조성을 변화시켜 $In_xAl_1-_xAs$ 경사형 완충층을 성장한 후 그 특성을 비교하였다. 또한, 최적화된 경사형 완충층 위에 1.1 eV와 1.3 eV의 에너지 대역을 각각 흡수할 수 있는 적층 (5, 10, 15 층)된 InAs 양자점 구조 또는 InGaAs 양자우물구조를 삽입하여 p-n 접합을 성장하였다. 그리고 GaAs/AlGaAs층을 이용한 터널접합에서는 GaAs층의 두께 (20, 30, 50 nm)에 따른 터널링 효과를 평가하였다. 그 결과, 경사형 완충층을 통해 조성 변화로 인한 결함을 최소화하여 다양하게 조성 변화가 가능한 고품위의 구조를 선택적으로 성장할 수 있었으며, 적층의 양자점 구조 및 양자우물 구조를 이용해 고효율 텐덤형 태양전지의 구현 가능성을 확인하였다.

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저가 고효율 실리콘계 (protocrystalline Si/$\mu$c-Si:H) 적층형 박막 태양전지 개발

  • 임굉수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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    • pp.191-202
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    • 2005
  • 비정질 실리콘 태양전지 대신에 열화가 더 적은 프로터결정 실리콘(pc-Si:H)을 상층전지 흡수층으로 사용한 고효율 실리콘계 적층형(pc-Si:H/$\mu$c-Si:H) 박막 태양전지를 개발하였다. 우선, 높은 전도도와 넓은 에너지 밴드갭 특성을 갖는 p-a-SiC:H 박막을 개발하였고, p/i 계면의 특성 향상을 위해 p-nc-SiC:H 완충층을 개발하였다. 프로터결정 실리콘 다층막을 제작하고 FTIR, 평면 TEM, 단면 TEM 측정을 통해 프로터결정 실리콘 다층막의 우수한 열화 특성의 원인을 규명하였다. 적층형 태양전지의 성능향상을 위해 n-p-p 구조의 터널접합을 제안, 제작하고 특성을 분석하였으며, pc-Si:H/a-Si:H 적층형 태양전지에 적용하여 성능향상을 이루었다. 양질의 하층전지용 마이크로결정 실리콘 박막을 증착하기 위하여 광CVD법과 플라즈마CVD법을 결합한 2단계 마이크로결정 실리콘 증착법을 개발하였다.

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기판적층형 가유전체를 이용한 소형화된 윌킨슨 전력분배기 설계 (Design of Miniaturized Wilkinson Power Divider Using Substrate Integrated Artificial Dielectric)

  • 구자경;임종식;안달
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1542-1548
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    • 2009
  • 본 논문에서는 기판 적층형 가유전체를 이용한 소형화된 윌킨슨 전력분배기 설계에 대하여 기술한다. 기판 적층형 가유전체 전송선로는 유효굴절률이 표준형보다 증가하여 전송선로의 선폭과 길이를 짧게 하는데, 이를 전자파회로에 응용하여 회로의 소형화 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 다수의 비어홀을 가진 기판 적층형 가유전체 구조를 효과적으로 시뮬레이션 하는 방법을 제안하고, 이를 회로 소형화에 응용한 사례를 보이기 위하여 기판 적층형가유전체를 이용한 소형화된 윌킨슨 전력분배기를 설계한다. 예로써 2GHz대의 윌킨슨 전력분배기를 설계, 측정한 결과가 제시되는데, SIAD 구조에 의한 유효 굴절률의 증가로 인하여 표준형 회로와 비교하여 동일한 전기적 특성을 유지하면서도 크기가 32% 감소되는 결과를 보인다.