• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.31-34
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• 2006

이 논문에서는 선관통형 균열을 포함하는 정사각형 평판과 선관통형 균열이 연속체 손상이론을 이용에서 구한 유효 직교 이방성 탄성 물성치의 등가 연속체 모델로 대체된 평판의 모드형상과 고유진동수를 비교하여 SEEP에 기반하여 Lee 등이 [5] 제안한 연속체 손상이론을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권12권
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• pp.1586-1596
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• 2005

In this paper, a structural damage identification method (SDIM) is developed to identify the line crack-like directional damages generated within a cylindrical shell. First, the equations of motion for a damaged cylindrical shell are derived. Based on a theory of continuum damage mechanics, a small material volume containing a directional damage is represented by the effective orthotropic elastic stiffness, which is dependent of the size and the orientation of the damage with respect to the global coordinates. The present SDIM is then derived from the frequency response function (FRF) directly solved from the equations of motion of a damaged shell. In contrast with most existing SDIMs which require the modal parameters measured in both intact and damaged states, the present SDIM may require only the FRF-data measured at damaged state. By virtue of utilizing FRF-data, one may choose as many sets of excitation frequency and FRF measurement point as needed to acquire a sufficient number of equations for damage identification analysis. The numerically simulated damage identification tests are conducted to study the feasibility of the present SDIM.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권11호
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• pp.2752-2761
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• 1993

The purpose of this study is to confirm the decreasing problems of residual bending strength, and the fracture machanism experimentally when CFRP composite laminates are subjected to Foreign Object Damage. Composite laminates used for this experiment are CFRP orthotropy laminated plates, which have two-interfaces [O/sub 6//sup o//90/sub 6//sup o/]sub sym/ and four-interfaces [O/sub 3//sup o//90/sub 6//sup o//O/sub 3//sup o]/sub sym/. When the specimen is subjected to transverse impact by a steel ball, the delamination area generated by impact damage is observed by using SAM(Scanning Acoustic Microscope). also, Thefracture surfaces obtained by three-point bending test were observed by using SEM (Scanning Electron Microscope). Then, fracture mechanism was investigated based on the observed delamination area and fracture surface. The results were summarized as follows; (1) It is found that for the specimen with more interface, the critical delamination energy is increased while delamination-development energy is decreased. (2) Residual bending strength of specimen A is greater than that of Specimen B within the impact range of impact energy 1. 65J (impacted-side compression) and 1. 45J (impacted-side tension). On the other hand, when the impact energy is beyond the above ranges, residual bending strength of specimen A is smaller than that of specimen B. (3) In specimen A and B, residual strength of CFRP plates subjected to impact damage is lower in the impacted-side compression than in the impacted-side tension. (4) In the case of impacted-side compression, fracture is propagated from the transverse crack generat-ed near impact point. On the other hand, fracture is developed toward the impact point from the edge of interface-B delamination in the case of impacted-side tension.

• Composites Research
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• 제21권5호
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• pp.15-22
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• 2008

본 논문은 샌드위치 복합재가 적용된 자동무인경전철 차체 구조물의 구조 안전성 및 충돌 안전성 결과에 대해 서술하고 있다. 차체 구조물에 적용된 샌드위치 복합재는 알루미늄 하니컴 심재와 WR580/NF4000 유리섬유/에폭시 적층 복합재 면재로 이루어져 있다. 차체 구조물에 적용되는 적층 복합재 면재에 대해 기계적 시험을 통하여 물성을 획득하였고, 직교 이방성 특성을 갖는 하니컴 심재의 물성은 유효등가손상모델을 적용하였다. ANSYS v11.0을 이용한 유한요소 해석은 JIS E 1105 기준과 ASCE 21-98 기준에 따라서 자동무인경전철 차체의 구조 안전성을 평가하였다. 충돌해석은 외연유한요소 해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하였다. 충돌 조건은 강체벽에 10km/h의 속도로 정면충돌 사고를 모사하였다. 또한, 수성된 Chang-Chang 파손기준시은 충돌 후 복합재 구조물의 파손 모드를 평가하는데 추천된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권6호
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• pp.247-258
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• 2000

It is thought that impact damages and hygrothermals can affect to CFRP (Carbon-fiber reinforced plastic) composite laminated due to the sensitivity on the composite laminated Therefore, this paper focuses on the fracture mechanisms experimentally based on a scanning acoustic microscope (SAM) when subjected to impact damages, i.e., foreign object damages(FOD), and also the influence of impact damages and hygrothermals on residual fatigue bending strength of CFRP laminates. Composite laminates used in the experiment are CF/EPOXY orthotropy laminated plates, which constist of two-interfaces [04/904]s. A steel ball launched by an air gun collides against CFRP laminates to generate impact damages. Bending fatigue tests are periodically interrupted for a nondestructive evaluation (NDE) measurement of the progrossive damages to built the fracture mechanism by impact damages, and three-point fatigue bending tests are carried out to investigate the influence of hygrothermals on the effect on the residual bending fatigue strength of CFRP laminates.

• Composites Research
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• 제13권6호
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• pp.30-38
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• 2000

본 연구에서는 낙추충격 시험시스템을 제작하여 낙추의 응력파 전파 현상을 고려한 CFRP적층판의 충격흡수특성 및 충격강도를 평가하였으며, 초음파 C-스캔너를 이용하여 내부손상영역을 관찰하여 시험편의 손상면적과 흡수에너지의 상관관계를 규명하였다. 적층배향이 다른 직교이방성 시험편이 의사등방성 시험편의 충격에너지와 흡수에너지 수준을 보면 의사등방성 시험편이 흡수에너지가 높게 나타났지만, 충격에너지와 박리면적의 크기는 별 차이가 나타나지 않았으며 계면수가 많은 시험편이 충격에너지를 많이 흡수하였다. 적층수 및 적층방향이 동일한 경우, GFRP 프리프레그를 삽입한 시험편이 그렇지 않은 시험편보다 흡수에너지가 높게 나타났다.

• 한국정밀공학회지
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• 제10권4호
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• pp.152-162
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• 1993

The purpose of this study is to investigate problems of residual bending strength and the impact damage experimentally when CFRP composite laminates are subjected to Foreign object damage. The specimens composed of four types of CR/EPOXY and a CF/PEEK composite laminates which involved difference of fiber stracking orientation and matrics. The result were summariged as follows : 1) It is found that both orthotropic and guasi-isotropic composite laminates are increasimg lineally between impact energy and damage delamination area. 2) Delamination devel- opment energy(mm$^{2}$J) OF cf/epoxy composite aminates is less than that of CF/PEEK. 3) When impact energy is applied to specimens within 3J, the residual strength of orthotropic is greater than guasi-isotropic composite laminates. On the other hand, it is predicted that residual bending strength of orthotropic composite laminates is less than that of quasi-isotropic when impact energy is more thaen 3J. 4) It is found in CF/PEEK that for the impact side compression, residual of bending strength versus impact energy is almost constant, while in case of impact side tension, residual bending strength is decreased rapidly near 1.2J. of impact energy due to the effect of delamination buckling.

• Composites Research
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• 제16권2호
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• pp.9-17
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• 2003

낙추충격 시험시스템을 제작하여 CFRP적층판의 충격흡수특성 및 충격강도가 평가가 가능하였다. 충격에너지 대략 7J이상에서는 동일한 T300 섬유와 적층배향으로 구성된 직교이방성 시험편이 의사등방성(quasi-isotropic)보다 높게 나타났으나 T700 섬유의 경우에는 크게 차이가 나타나지 않았다. 또한 동일한 T300섬유와 적층수로 구성된 시험편이 T700 섬유로 된 시험편보다 높게 나타났으나 T700섬유인 의사등방성 시험편의 경우에는 크게 차이가 나타나지 않았다 초음파 C-스캐너를 이용하여 내부손상영역을 관찰하여 시험편의 손상면적과 흡수에너지의 상관관계를 고찰하였으며, 충격손상유무에 따라 박리면적과 주파수응답계수를 평가하였다 주파수응답계수와 박리면적사이에는 상관관계가 있음을 알 수 있었으며 충격손상으로 인한. 손상의 유무 및 정도를 주파수응답계수로 평가가 가능하였다.

• Composites Research
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• 제20권4호
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• pp.42-50
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• 2007

본 논문에서는 바이모달 트램의 차체와 바닥재 구조 재료로 적용되는 2종류의 샌드위치 패널에 대한 충격 손상을 시험과 수치해석을 통해 상호 비교하였다. 적용된 시편은 $100mm{\times}100mm$의 크기를 가지며 저속충격시험기를 사용하여 4가지 경우의 충격에너지에 대해 시험하였다. 또한, 저속충격 조건에 따라 차체 적용 샌드위치 구조물의 저속 충격 특성을 유한요소해석으로 분석하기 위해 범용 외연유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하여 특성을 분석하였다. 이때 금속재와 복합재 재료의 손상모델, 그리고 직교이방성 특성을 갖는 하니컴 재료의 유효손상모델을 제시하기 위하여 기계적 특성 시험을 수행하여 물성 파라메터를 획득하였고, 시험과 해석결과 충격 하중에 대한 샌드위치 패널의 손상 영역과 깊이를 비교적 잘 예측할 수 있음을 증명하였다.

• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.53-60
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• 2004

본 연구에서는 1차원 파동방정식을 적용한 낙추충격시험 시스템을 제작하여 CFRP 적층판의 충격흡수특성 및 충격 강도평가를 하였으며 그 결과가 유효함을 보였다. 충격흡수에너지에 대해서는 충격에너지가 대략 6.8J이상에서는 동일한 T300 섬유와 적층배향으로 구성된 직교이방성 시험편이 의사등방성(quasi-isotropic)보다 높게 나타났으나 T700 섬유의 경우에는 크게 차이가 나타나지 않았다. 또한 동일한 T300 섬유와 적층수로 구성된 시험편이 T700섬유로 된 시험편보다 높게 나타났으나 T700 섬유의 의사등방성 시험편의 경우에는 크게 차이가 나타나지 않았다. 초음파 C-스캐너를 이용하여 내부손상영역을 관찰하여 시험편의 손상면적과 흡수에너지의 상관관계를 평가하였다. 또한 저속충격손상으로 인한 파면을 파괴메카니즘을 규명하기 위해 주사전자현미경으로 관찰하였다.