• Composites Research
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• 제14권1호
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• pp.1-7
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• 2001

본 연구에서는 유리 섬유 강화 열가소성 복합재료의 손상평가를 음향방출법을 이용하여 관찰하였다. 시편은 PET와 유리섬유를 7겹으로 적층시켜 만들었으며 두께는 1.7mm이다. 노치 시험편과 풍격 시험편을 제작하여 단순인장 시험과 부하-제하 시험을 수행하였다. AE 신호의 파라미터와 파괴모드간의 관계를 찾아내기 위해 충격 에너지와 노치비의 함수로 AE신호를 측정하였다. 실험견과 모재의 미소균열과 성장 때문에 저진폭 AE 신호가 나타났고, 중진폭 신호는 섬유와 모재간의 층간분리와 계면분리에 대응됐다. 또한 90dB의 고진폭 영역에서는 유리섬유의 파단과 대응되었다 층간분리와 모재의 균열과 음력집중의 영향 때문에 노치비와 충격 에너지가 증가할수록 인장강도는 감소했다. 손상영역의 비율에 따라 AE 신호는 넓은 영역의 주파수가 나타날 뿐만 아니라 신호도 증가하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.29-36
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• 2010

국내 비내진 설계된 RC 골조 외부접합부의 횡저항 능력특성을 연구하기 위하여, 1988년 이후의 건물을 대상으로 실물 크기의 70%의 T형 보-기둥 실험체 4개를 제작하여 보에 횡력을 가력하여 실험을 수행하였다. 작용한 횡력은 총 9단계로 변위를 조절하여 최대 횡변위비 3.5%까지 가력하였고, 각 변위 단계마다 3싸이클의 반복하중을 가력하였다. 실제의 상황과 유사하게 하기 위하여 실험동안 기둥에 압축력을 지속적으로 작용하였다. 실험 결과, 부재가 휨 공칭강도에 도달하여야 하는 내력에 비하여 실험 결과는 85%이하로 나타났고 층간변위비 0.85% 미만에서 모든 실험체의 접합부에서 전단균열이 발생하여 국내 외부접합부가 취약함을 확인할 수 있었다. 또한 접합부 균열발생시 주응력-층간변위비는 Priestly의 제안식과 유사하게 나타났다.

• 동력기계공학회지
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• 제10권2호
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• pp.117-123
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• 2006

Woven fabrics composites are used as primary structural components in many applications because of their superior properties that offer high specific strength and stiffness. However, the complexity of the fabric structure makes understanding of their failure behavior very difficult. Also, laminate woven fabrics CFRP have unique failure mechanisms such as fiber bridging, fiber/matrix crack and so on. In particular, the delamination phenomenon of the composite materials is one of the most frequent failure mechanisms. So, we estimated interlaminar fracture and damage in composites using as ENF specimen by a 3 point bending test. And AE characteristics were examined for crack propagation on plain woven CFRP. We obtained the following conclusions from the results of the evaluation of the 3 point bending fracture test and AE characteristic estimation. AE counts of maximum crack length were obtained as $85.97{\times}10^4\;and\;93{\times}10^3\;for\;a_0/L=0.3$ and 0.6, respectively. Also the maximum amplitudes were over 80dB at both $a_0/L=0.3\;and\;0.6$. $G_{IIc}$ at that's $a_0/L$ ratio were obtained with $1.07kJ/m^2\;and\;3.79kJ/m^2$.

• Composites Research
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• 제12권1호
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• pp.28-36
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• 1999

본 연구에서는 얇은 탄소섬유/에폭시 복합적층판(두께 1mm)의 냉각열응력으로 인한 자유경계단 근처의 파손을 유한요소 수치해석과 초음파 C-scan, 광학 및 전자현미경 관찰을 통하여 검토하였다. 수치해석 결과, 복합적층판의 자유단 근처의 내부층에서 층냄 및 층간응력이 크게 나타났다. 액체질소에 의한 저온담금질 실험결과, 적층강도가 $[0_2/90_2]_s,\;[45_2/-45_0]_s,\;[0_2/60_2]_s$인 적층판의 층간근처의 내부층 쪽에서만 모재 및 계면부에서 진전하는 층내균열이 발생하였다. 이들 결과는 위의 수치해석 결과와 일치했다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권1호
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• pp.58-65
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• 2003

The aramid fiber reinforced metal laminates(AFRMLs) used for the wing part fair flight suffer the cyclic bending moment of variable amplitude during service. The fatigue crack propagation and delamination behavior in AFRMLs containing a saw-cut and circular hole was investigated using the average stress criterion(ASC) model. Mechanical tests were carried out using the cyclic bending moment of 4.9 N . m and delamination was observed by ultrasonic C-scan images. In case of AFRMLs containing a saw-cut fatigue crack propagated in aluminum matrix, inducing delamination. However, in case of AFRMLs containing a circular hole, delamination formed with two types under cyclic bending moment of 4.9 N . m. First, delamination formed along the fatigue crack in aluminum matrix. Second, delamination formed without any fatigue crack around the circular hole. Therefore, delamination was formed depending on the stress distribution near the circular hole.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권1호
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• pp.48-54
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• 1998

Part I에 이어서 질화규소로 코팅된 질화규소-질화붕소 시스템에 있어서 접촉하중에 의한 코팅층의 파괴에 대한 코팅층의 두께의 영향을 고찰하였다. 코팅층과 기판층간의 elastic/plastic mismatch가 큰 경우 코팅층의 균열생성을 방지하는 어느 임계 두께가 존재한다는 사실을 발견하였으며, mismatch가 감소할수록 이러한 요구 임계두께가 감소하였다. 또한 가해진 하중이 증가할수록 요구 임계두께는 증가하여야 함을 알 수 있었다. 따라서 코팅층의 파괴를 방지하기 위해서는 코팅층과 기판층간의 mismatch와 사용환경(가해지는 하중)을 고려한 적정 임계두께늬 설계가 요구된다.

• Composites Research
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• 제23권4호
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• pp.21-27
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• 2010

대부분의 구조물 파괴는 피로에 의해서 발생한다. 따라서 지금까지 모드 혼합비가 피로 특성에 어떤 영향을 미치는지에 대한 수많은 연구가 수행되어 오고 있다. 하지만 대부분의 연구가 금속/금속 계면이나 복합재료 층간 분리에 관한 연구이다. 따라서 본 연구에서는 이종재료인 복합재료/금속 계면의 피로 특성에 대한 기초 자료를 얻고자 하였다. 이를 위하여 복합재료와 탄소강을 동시 경화법을 이용하여 접합한 SLB(single leg bending) 시편을 이용하여 피로 실험을 수행하였다. 특히, 피로 특성에 모드 혼합비$(G_{II}/G_T)$가 어떠한 영향을 미치는지에 대해 알아보고자 하였다. 전체적으로 모드 II 하중 성분 이 많을수록 균열진전속도가 빨라진다는 결과를 얻었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.3-14
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• 2012

이 논문에서는 비내진상세 골조의 손상완화능력 향상을 위한 연구의 일환으로 변형경화형 시멘트 복합체 끼움벽의 내진성능을 실험적으로 평가하였다. SHCC의 인장변형능력 및 균열거동 특성이 끼움벽의 전단 거동에 미치는 영향을 구명하기위해 총 3개의 끼움벽 실험체를 제작하여 반복하중 하에서 실험을 실시하였다. 이 연구에서 사용된 시멘트 복합체의 종류는 콘크리트와 SHCC로 하였다. SHCC는 인장 특성에 따른 영향을 검토하기위해 PVA1.3%+PE0.2% 및 PVA0.75%+PE0.75%로 두 종류의 배합조건을 갖도록 계획하였다. 끼움벽의 균열손상 발생 부위를 중앙부로 유도하기위해 모든 끼움벽 실험체의 좌 우측면에 100 mm 깊이의 노치를 설치하였다. 실험 결과, SHCC 끼움벽의 경우 철근 콘크리트 끼움벽에 비해 우수한 균열제어성능을 나타냈으며, 최대하중 도달 시점에서의 층간변위 또한 높게 나타났다. 특히, 초기 경사균열 발생 이후에도 SHCC 내의 보강 섬유간 섬유가교작용에 기인하여 완만한 강성 저하 양상을 나타냈다. 게다가 끼움벽의 균열폭을 기준으로 손상 식별 단계를 분석한 결과, PIW-SHD 실험체가 PIW-SLD 실험체에 비해 약 3배에 해당하는 우수한 내진성능을 나타냈다. 또한 대각 보강근의 변형률 진전 양상을 비교한 결과, 우수한 균열분산 특성에 기인하여 철근에 집중되는 인장응력을 SHCC 매트릭스가 일정 부분 부담하는 것으로 나타났다.

• 보존과학회지
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• 제34권2호
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• pp.107-118
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• 2018

직지사 대웅전 포벽화에 대한 보존상태 진단 및 재질분석 등 과학적 조사를 통해 벽화 보존방안 마련을 위한 연구를 실시하였다. 포벽화 보존상태 평가 결과, 채색층 열화 및 벽화면 오염 등의 손상이 큰 것으로 나타났으며, 벽체 균열 및 파손 그리고 층간 분리 등 벽체의 구조적 손상이 심화된 것으로 나타났다. 광학적 조사결과 밑그림 또는 덧칠의 흔적 등 채색층에서의 특이점은 확인되지 않았다. 벽화 별 초음파 탐상 속도는 표면 위치에 따라 낮게는 약 195.8 m/s부터 높게는 392.7 m/s까지 측정되어 위치에 따른 표면 물성을 비교할 수 있었으며, 적외선 열화상 촬영에서는 벽체 층간 분리 및 채색층 박리부위가 면밀하게 검출되어 손상에 대한 객관적인 파악이 가능하였다. 재질 분석 결과 벽체는 모래와 풍화토를 사용하여 제작한 것으로 확인되었으며, 벽체층은 모래와 세립사 이하 크기의 토양을 거의 5:5로 혼합하였고, 마감층은 중립사와 세립사를 약 6:4 비율로 혼합한 것으로 나타났다. 그러나 마감층의 경우 극세립사 이하 크기의 혼합비율이 벽체층에 비해 현저히 적은 것으로 나타났다. 직지사 대웅전 포벽화는 토벽체가 갖는 구조 특성과 함께 벽체층간 밀도 차이로 인해 벽체 파손과 층간 분리현상이 발생한 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권3호
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• pp.344-354
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• 2007

The objective of this study is to investigate the effect of arbitrarily located defect around the circular hole in the aircraft structural material such as Al/GFRP laminates and monolithic Al alloy sheet under cyclic bending moment. The fatigue behavior of these materials may be different due to the defect location. Material flaws in the from of pre-existing defects can severely affect the fatigue crack initiation and propagation behavior. The aim of this study is to evaluate effects of relative location of defects around the circular hole in monolithic Al alloy and Al/GFRP laminates under cyclic bending moment. The fatigue behavior i.e., the stress concentration factor($K_t$), the crack initiation life($N_i$), the relationship between crack length(a) and cycles(N), the relationship between crack growth rate(da/dN) and stress intensity factor range(${\Dalta}K$) near a circular hole are considered. Especially, the defects location at ${\theta}_1=0^{\circ}\;and\;{\theta}_2=30^{\circ}$ was strongly effective in stress concentration factor($K_t$) and crack initiation life($N_i$). The test results indicated the features of different fatigue crack propagation behavior and the different growing delamination shape according to each location of defect around the circular hole in Al/GFRP laminates.