• Composites Research
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• 제30권5호
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• pp.323-330
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• 2017

본 연구에서는 폴리프로필렌 내에 투입된 탄화규소 나노 입자들의 군집현상이 나노복합재의 역학적 거동에 미치는 영향을 고찰하기 위해 분자동역학 전산모사를 통해 얻은 정보를 연속체 역학 수준에 적용시키는 멀티스케일 해석을 수행하였다. 입자 간의 거리에 따른 계면 물성의 하락을 반영하는 모델을 이용하여, 다양한 군집 상황에 따른 고분자 나노복합재의 탄성거동 변화를 관찰하였다. 또한, 나노복합재의 기계적 거동에 영향을 미치는 주요 요인을 파악하여 군집밀도라는 새로운 지표를 정의하였다. 나노 입자의 군집밀도와 나노복합재의 탄성거동 간의 상관관계를 파악한 결과, 군집밀도의 값이 증가할수록 계면효과가 저하되어 최종적으로 나노복합재의 기계적 물성 상승이 억제되었다. 나노 입자의 랜덤분포를 고려한 해석을 통해, 동일한 군집밀도의 수치에 대해 나노복합재가 가질 수 있는 탄성계수의 범위를 파악할 수 있었다. 상관관계는 지수 함수형태로 표현될 수 있었으며, 이를 통해 나노 입자의 군집밀도를 이용하여 고분자 나노복합재의 기계적 거동을 효과적으로 예측 가능하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권1호
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• pp.31-40
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• 2017

1990년대 중반에 개발된 절대절점좌표는 탄성체 동역학 해석에 활용되고 있다. 운동방정식을 유도하는 과정에서 변위장을 이루는 다항식의 차수가 증가하면 필연적으로 자유도가 증가하게 되고, 이는 해석 시간의 증가로 이어진다. 따라서 본 연구에서는 차원 운동방정식을 무차원 운동방정식으로 전환함으로써 해석 시간을 단축시키고자 하였다. 위치 벡터를 이루는 형상 함수는 무차원으로, 절점 좌표는 길이 차원으로 정리한 후 무차원화하는 변수를 통해 무차원 질량행렬, 무차원 선형 강성행렬 및 무차원 보존력을 유도하였다. 무차원 운동방정식의 검증과 효율성은 정적 처짐에 대한 정해가 존재하는 외팔보 및 단진자 예제를 통해 제시하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권2호
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• pp.261-270
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• 1999

본 실험적 연구에서는 동적신호분석기를 사용하여 고강도 콘크리트 재료의 1차 공명진동수, 동탄성계수, 동전단탄성계수, 감쇠비 및 동포아송비등의 재료의 동적물성값을 실험적으로 규명하였다. 선정된 배합비에 따라 제작된 고강도 콘크리트 시험체의 압축강도 실험후 lst Natural Frequency, 동탄성계수, 동전단탄성계수, 동포아송비와 같은 역학적 성질들을 공명주기법을 이용한 비파괴 실험을 실시하여 그 결과로부터 동탄성계수 및 동전단탄성계수, 재료적 감쇠비를 파악하기 위하여 공명진동실험을 수행하였다. 또한 구조적 감쇠비와 고유주파수 등을 규명하기 위하여 각 배합별로 $15{\times}10{\times}240cm$의 RC보시험체를 제작하여 자유진동시험를 실시하여 주파수 영역에서 Half-Power Bandwidth방법으로 측정하였다. 그리고 정적하중으로 RC보시험체에 균열을 발생시킨 후 하중단계별 고유진동수, 감쇠비등을 조사하여 손상정도에 따른 변화를 비교, 분석하였다. 실험결과 동적실험, 즉 공명진동실험으로 고강도 콘크리트와 제진재 혼입콘크리트의 재료적 동적물성을 측정하였고 강도증가에 따라 재료적 감쇠비 감소현상을 확인할 수 있었다. RC보시험체는 하중단계에 따라, 즉 손상정도에 따라 고유진동수는 감소하고 구조적 감소비는 증가하는 경향이 나타났다.