• 제목/요약/키워드: 적층 평판

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$J_k$ 적분을 이용한 이방성 복합적층판에 대한 혼합 모우드 파괴문제의 해석 (Analysis of mixed mode crack problems for anisotropic composite laminates using the $J_k$ integral)

  • 주석재;홍창선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.479-489
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    • 1989
  • 본 논문에서는 J$_{1}$,J$_{2}$ 적분과 K$_{I}$,K$_{II}$ 사이의 완전한 관계를 좁은 직사각형 경로를 택하여 간판하게 유도하였다. 그리고 유한요소의 해로 J$_{2}$적분을 효율적으로 계산하는 방법을 제시하였다.이미 해가 존재하는 문제 를 본 방법으로 다루어 그 결과를 비교하였고 일방향(unidirectional) 적층판 cantil- ever 평판 내의 single edge crack에 대한 해를 제시하였다.

복합재 적층판의 전단좌굴시험을 위한 치구 설계 및 검증 (Design and Verification of Shear Buckling Test Fixture for Composite Laminate)

  • 박성준;고명균;김동관;김상국;문창오;권진회;최진호
    • Composites Research
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    • 제27권4호
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    • pp.158-167
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    • 2014
  • 본 연구의 궁극적 목표는 현장의 구조설계자들이 복합재 평판의 전단좌굴 설계허용치를 설정할 때 사용할 수 있는 환산계수(이론값과 실험값의 차이를 보정하는 계수)를 제공하는 것이다. 이를 위해서는 광범위한 시험과 해석이 필요하며, 본 연구에서는 일단계로, 복합재 평판의 전단좌굴시험을 위해 단축인장하중을 받는 프레임 형태의 치구를 설계하고, 시험과 해석을 수행하여 그 타당성을 검토하였다. 치구의 최종 형상은 시편의 크기, 치구의 치수, 체결볼트의 수 등의 변수들이 전단좌굴하중에 미치는 영향에 대한 인자연구를 통해 결정하였다. 시험 및 해석 결과, 설계된 프레임이 의도한대로 전단좌굴을 효과적으로 유도하는 것을 확인하였다. 그러나 시험에서는 시편이 치구에 고정되어야 하므로 시편의 크기가 달라지게 되어, 시험값과 해석값의 차이가 존재하였다. 특히 원공이 커질수록, 또한 단순지지 경계조건일 경우에는 그 차이가 더 크게 나타났다. 본 연구의 결과 고정지지 전단좌굴의 경우 설계된 프레임 형태 치구를 그대로 사용할 수 있을 것으로 보이지만, 단순지지 경계일 경우 경계조건 설정방법의 수정이 필요할 것으로 판단된다.

直交 異方性 無限平版 內部의 圓孔周圍 龜裂 解析 (Analysis of cracks emanating from a circular hole in an orthotropic infinite plate)

  • 정성균;홍창선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.895-903
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    • 1987
  • 본 연구에서는 참고문헌 (16)과 (17)에서 등방성과 이방성에 각각 처음으로 제시한 수정 사상 선점법(modified mapping-collocation method)을 이용해서 직교 이 방성 무한 평판 내부의 원공 주위 균열 문제에 대한 혼합모우드 응력 강도 계수를 구 하고자 한다. 본 문제는 기하학적으로 복잡하고 재료의 이방성이 강하기 때문에 해 가 아직 보고되어 있지 않다. 먼저 이론적 해석을 전개함으로써 규열 면에서의 무부 하 조건과 무한점에서의 경계 조건을 완전하게 만족시킨다. 그 후 나머지 원공 경계 에 최소 자승 선점 과정(least square collocation procedure)을 적용하여 근사해를 얻게 된다. 균열 선단 응력 특이성에 미치는 원공 경계 및 이방성의 효과를 알아보 기 위해서 여러가지 형태의 적층판에 대한 응력 강도 계수를 무차원화된 균열 길이의 함수로 나타내 보았다.

복합재료 파손 시 발생하는 음향방출의 3차원 유한요소 해석 (Three Dimensional FE Analysis of Acoustic Emission of Composite Plate)

  • 백승훈;박시형;김승조
    • Composites Research
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    • 제18권5호
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    • pp.15-20
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    • 2005
  • 본 논문에서는 복합재 파손에 의한 음향방출해석을 3차원 유한요소법과 외연시간적분법을 이용하여 구현하였다. 음원모델은 등가체적력 모델을 사용하였다. 계산기법의 타당성을 검증하기 위해 단일 섬유가 내재된 등방성 평판에서 섬유파손 시 발생하는 탄성파에 의한 동적변위를 시험과 비교하였다. 적층 복합재의 경우, 섬유와 기지를 각기 모델링한 방법과 균질화한 모델을 비교하여 차이점을 비교하였다. 음향방출에서 발생하는 고주파 성분을 검출하기 위해 계산시간 스텝이 매우 작아야 하며, 매우 많은 자유도의 모델이 동반되어야 한다. 이러한 대규모 문제를 효과적으로 해결하기 위해 병렬 계산 기법을 도입하였다.

적층 평판형 SOFC 모듈에서 소결 시 전해질 층의 휨 현상 (The Warpage Phenomena of Electrolyte Layer During the Sintering Process in the Layered Planar SOFC Module)

  • 오민욱;구신일;신효순;여동훈
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.241-246
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    • 2012
  • A layered planer SOFC module was designed from planar-type SOFC. It was prepared by multi-layered ceramic technology. To form the cathode and the anode in the layered structure, reliable channels should be made on the both side of electrolyte perpendicularly. However, monolithic SOFC using multi-layered ceramic technology hasn't been studied another group, and the warpage of electrolyte in the channel, also, hasn't been studied, when electrode is printed on the electrolyte. In this study, the channels are prepared with electrode printing, and their warpage are evaluated. In the case of YSZ without electrode, the warpages are nothing in the limit of measurement using optical microscope. The warpage of 'YSZ-NiO printed' increases than that of 'NiO printed', and also, the case of 'double electrode printed' is similar to 'YSZ-NiO printed'. It is thought that, in the printed electrolyte, the warpage is related to the difference of the sintering behavior of each material.

적층 평판형 SOFC에서 LSM 전극 코팅 (Coating of LSM Ink in the Layered Planar Type SOFC)

  • 이성일;여동훈;신효순;윤영수
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권7호
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    • pp.552-557
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    • 2012
  • In this study, we have coated the inner surface of YSZ channel using LSM powder ink through depressurization process for making the cathode of a stacked planar-type SOFC module. To coat the surface of YSZ channel uniformly, we tried to find the optimum manufacturing condition for LSM ink. We used four different dispersants (BYK series) and two different solvents (ethanol and DMF) to make the LSM ink. It was revealed that the ink made with the ethanol solvent and the BYK-111 dispersant has the lowest viscosity, relatively low contact angle and most excellent dispersibility. After depressurizing a chamber filled with LSM ink and sintered YSZ channel, we have found that the YSZ channel was uniformly coated with LSM cathode. The LSM ink with 25 vol% BYK-111 showed the most uniform coating.

주파수 시프트용 'ㄷ'자형 MSA 안테나 특성 (Characteristics of 'ㄷ' type MSA Antenna for Frequency Shift)

  • 박성일
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.235-238
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    • 2013
  • 본 논문에서는 기존의 QMSA의 구조를 변형하여 용량을 장하한 변형된 'ㄷ'자형 MSA구조를 제안했다. 변형된 'ㄷ'자형 MSA구조는 3개의 유전체를 적층시켜 상 하부 유전체의 방사패치와 접지면을 접어 올린 좌 우측 평행평판과 방사패치 사이 용량을 장하하고, 상 하부 유전체 사이에 유전율 2.55인 유전체를 삽입하여 가변시킴으로써 주파수를 시프트 하였다. 설계된 'ㄷ'자형 MSA구조는 삽입된 유전체 길이 L1을 1mm~22mm까지 가변시켜 중심주파수가 3.65GHz~3.84GHz대에서 이동하였다. 또한 설계된 'ㄷ'자형 MSA는 최대이득 1.95dBi와 1.61%~3.64%의 대역폭을 고찰하였다.

재료-기하비선형을 고려한 이방성 적층평판의 p-Version 유한요소해석 (p-Version Finite Element Analysis of Anisotropic Laminated Plates considering Material-Geometric Nonlinearities)

  • 홍종현;박진환;우광성
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.319-326
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    • 2002
  • A p-version finite element model based on degenerate shell element is proposed for the analysis of orthotropic laminated plates. In the nonlinear formulation of the model, the total Lagrangian formulation is adopted with large deflection and moderate rotation being accounted for in the sense of von Karman hypothesis. The material model Is based on the Huber-Mises yield criterion and Prandtl-Reuss flow rule in accordance with the theory of strain hardening yield function, which is generalized for anisotropic materials by introducing the parameters of anisotropy. The model is also based on extension of equivalent-single layer laminate theory(ESL theory) with shear deformation, leading to continuous shear strain at the interface of two layers. The Integrals of Legendre Polynomials we used for shape functions with p-level varying from 1 to 10. Gauss-Lobatto numerical quadrature is used to calculate the stresses at the nodal points instead of Gauss points. The validity of the proposed p-version finite element model is demonstrated through several comparative points of view in terms of ultimate load, convergence characteristics, nonlinear effect, and shape of plastic zone

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C/SiC 재료의 물성 측정을 위한 준 해석적 방법 (Quasi-Analytical Method of C/SiC Material Properties Characterization)

  • 김영국
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.437-440
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    • 2010
  • 이 논문은 발사체 노즐에 사용되는 내열성 재료인 C/SiC에 대한 이방성 물성을 예측하는 방법으로, 평면 방향의 실험 데이터를 이용해서 9개의 엔지니어링 물성을 간단하고 효과적으로 계산하는 준 이론적 접근에 대해 설명하였다. 이 방법은 C/SiC 복합재료를 직조 보강재의 굴곡율에 따라 세 층으로 이상화 하여, 고전 적층 평판이론으로 계산한다. 평면 방향으로 실행된 실험 데이터와 직조 구조물의 굴곡율을 초기 데이터로 이용하며, 측정이 어려운 두께 방향의 물성을 효과적으로 얻을 수 있었다. 예제를 통하여 이 방법의 유용성을 증명하였다.

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박리가 발생된 적층평판의 압축 거동에 관한 연구 (A Study on compressive behavior of laminated plates with initial delamination)

  • 이남주;조용욱
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제5회(2016년)
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    • pp.167-174
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    • 2016
  • Recently laminated plates like composite materials has been used in a various field to grow the specific strength of the composition. However, delamination area caused by barely visible impact damage has potential risk that it can raise buckling of the delaminated plate. Because it can interrupt compressive behavior of laminated plates and reduce their strength, the whole structure can't be constituted by these materials. Many studies assume that behavior of the delaminated plate which is in lamanated plates equals theoretical buckling but their actual motion doesn't coincide because of initial imperfections of materials like deflection, residual stress, eccentricity and so on. In this paper, we change laminated plates with initial delamination into a beam of rectangular cross section with the initial crack and analyze compressive behavior according to initial imperfections through finite element method(FEM). Consequently analysis results show that behavior of laminated plates involving delamination differs from ideal buckling of the delaminated plate in actual conditions and we can predict its motion through imperfections relationship.

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