• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.197-200
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• 2015

푸아송비(poisson's ratio)는 종방향 변형률에 대한 횡방향 변형률의 비로, 우리 주위 대부분의 재료들은 양의 푸아송비를 지닌다. 그러나 재료가 특정한 격자구조를 이루도록 설계할 경우 구성물질이 양의 푸아송비를 가지더라도 거시적으로는 음의 푸아송비를 구현할 수 있으며, 이러한 극한물성물질(metamaterial)을 오그제틱 물질(auxetic material)이라고 부른다. 이전까지 오그제틱 물질을 구현하기 위한 많은 메커니즘들이 개발되고 역학적, 수치적으로 해석되어 왔다. 이 논문에서는 가장 대표적인 오그제틱 구조인 리엔트런트(re-entrant) 오그제틱 구조를 빔 구조물로 모델링하여 유한요소해석을 수행하고 주요 설계 변수인 리엔트런트 각에 따라서 푸아송비와 유효 탄성계수가 어떻게 변화하는지 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.185-194
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• 2004

콘크리트의 크리프에 관한 기존의 연구결과들은 대부분 1축응력이 가해지는 경우에 대한 것으로 콘크리트 구조물 또는 부재가 다축응력 상태에 놓이는 경우에 적용하기가 어려운 점이 있다. 따라서 다축응력 상태의 콘크리트 크리프 특성에 관한 연구가 필요하다. 이 연구에서 다축응력 상태에 놓인 콘크리트의 크리프 특성을 실험을 통해 파악하였다. 세 가지 서로 다른강도를 갖는 배합의 콘크리트에 대해 각각 9개의 실험체를 제작하였으며, 1축, 2축, 3축 응력 상태에서 크리프 실험을 실시하였다. 하중이 가해지는 세 방향에서 시간에 따른 변형률을 측정하였다. 가압시점의 푸아송비와 크리프변형에 기인한 푸아송비 그리고 탄성변형과 크리프변형에 기인한 푸아송비를 구하였으며, 각 콘크리트에 대한 세 가지 푸아송비는 근사적으로 같은 것으로 나타났다. 가압시점의 푸아송비와 전체 변형에 대한 푸아송비는 콘크리트 강도의 증가에 따라 다소 증가하는 경향을 보였으며, 각 푸아송비는 응력상태에 따라 특정한 경향을 나타내지 않았다. 체적성분의 응력과 크리프변형률, 편차성분의 응력과 크리프변형률은 선형의 관계를 나타내었다.

• 한국도로학회:학술대회논문집
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• 한국도로학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.133-138
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• 2009

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.117-123
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• 2012

본 연구에서는 벌지 실험과 나노 압입 실험을 통해 박막의 기계적 물성을 측정하였다. 벌지 실험은 외적 지지구조를 가지지 않는 박막 시편의 한 면에 일정한 압력을 가하여 박막의 변위를 측정, 압력과 변위의 관계를 이용하여 박막의 기계적 물성을 측정하는 실험이다. 나노 압입 실험은 시편에 압입 방향으로의 하중과 시편의 표면으로부터 압입자의 깊이에 대한 데이터를 통하여 시편의 기계적 물성을 측정하는 실험으로 modified King's model 을 이용하여 모재의 영향이 고려된 박막의 물성을 구할 수 있다. 두 실험은 탄성 계수와 푸아송비의 수학적 관계가 다르기 때문에 벌지 실험과 나노 압입 실험결과로부터 박막의 탄성계수와 푸아송비를 동시에 측정할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권9호
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• pp.827-833
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• 2016

와이어 직조 Kagome는 와이어로 직조된 Periodic Cellular Metal의 일종으로서 Kagome 구조로 이루어져 있다. 와이어 직조 Kagome는 무게 대비 높은 강도와 강성을 가지면서 대량 생산에도 큰 가능성을 가지는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 ${\alpha}$-cristobalite 구조적 특성을 모사하여 음의 푸아송비를 갖는 새로운 직조 구조체를 개발하였다. 와이어 직조 Kagome를 제작한 후 사면체 단위셀 부분을 강구와Epoxy를 이용하여 채우고, 초기 변형을 주어 시편을 제작하였다. 또한 FEA 시뮬레이션을 통해 제작 가능성을 확인하고, 실제 제작한 구조체를 대상으로 기계적 특성을 연구하였다.

• 한국농공학회지
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• 제41권5호
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• pp.104-105
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• 1999

This study was performend to examine Poisson's ration of polymer-modified asphalt concrete due to temperature variatino . Asphalt binder used in this study was an AC85-100, penetration grade of 85-100, and polymer for modifying asphalt were domestic LDPE(Low-density polyethylene) and SBS(Styrene-butadiene-styrene). Aggregate was a crushed gneiss which was most widely used in the middle part of Korea. Using these materias, asphalt mixture slab(340mm$\times$240mm$\times$80mm) with optimum asphalt content from mix design was made and cut into square pillar (80mm$\times$80mm$\times$160mm). Poisson's ration was measured in various temperture (-15$^{\circ}C$, -1$0^{\circ}C$, -5$^{\circ}C$,$0^{\circ}C$,5$^{\circ}C$,1$0^{\circ}C$ and 2$0^{\circ}C$) under the load of one axis repeated compression mode. Poisson's ration of normal asphalt polymer modified asphalt mixtures in normal temperatures. This indicated that AP mixture was more susceptible to temperature effects. From regression aalysis of experimental results, the difference of Poisson's ration between normal and low temperature showed that polymer modified asphalt mixture were lower than AP mixture except for SBS modified asplat mixture.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.195-204
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• 2004

기존의 다축응력 상태의 콘크리트 크리프 실험으로부터 제안된 푸아송비에 대한 연구결과는 서로 큰 차이를 나타내고 있다. 측정된 변형률로부터 계산된 푸아송비는 작은 실험 오차에 의해서도 매우 민감하며, 이러한 민감성은 푸아송비의 시간에 따른 변화와 응력상태에 따른 경향을 파악하는 데 있어 큰 어려움을 초래한다. 따라서 이러한 연구결과의 불일치를 해결하고 신뢰성 있는 결과를 도출하기 위해서 새로운 분석방법이 요구된다. 이 연구는 다축응력 상태의 크리프 실험결과에 대한 새로운 분석방법으로 미세평면 모델을 적용하였다. 미세평면 상에서 체적과 편차컴플라이언스에 대한 수학적 모델로는 이중지수 법칙을 사용하였다. 체적과 편차성분의 컴플라이언스는 여섯 개의 변수로 구성되며 실험결과를 최적으로 모사하는 변수를 최적화 기법으로부터 구하였다. 여섯 변수에 대한 회귀분석결과로 부터 계산된 푸아송비는 시간에 따라 변화하였다. 또한 시간에 따라 푸아송비가 일정하다는 조건에서 네 변수를 결정하였으며 이 때의 회귀분석결과와 실험 측정값 사이의 오차는 여섯 변수가 사용된 회귀분석결과의 오차에 비해 다소 크게 나타났다. 네 변수에 대한 회귀분석결과로부터 얻은 시간에 따라 일정한 푸아송비는 큰 오차 없이 실제의 구조해석에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권9호
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• pp.713-719
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• 2008

Most of the MEMS parts are made of multi-grain silicon wafer, which is the orthotropic material and its material direction is arbitrary. The reliability of the parts must be guaranteed in order to use for the commercial usage. The need of the structural analysis of its parts emerges an important factor. The material properties of the MEMS parts are calculated by the numerical method in order to reduce a material test. In this study, the effective elastic modulus and its Poisson's ratio are calculated by the boundary element method(BEM) and are compared with the results by the finite element method(FEM).

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권9호
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• pp.943-951
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• 2014

마이크로/나노 압입시험에 사용되는 각뿔 혹은 원뿔형 압입자의 선단 형상은 제작한계 및 사용 중 마모 등으로 인해 필수적으로 곡면 형태를 띄게 된다. 많은 압입시험 관련 연구에서 각뿔형 압입자의 선단 형상은 편의상 구형으로 가정한 후, 얕은 압입에 대한 구형압입 이론식을 적용하고 있다. 이러한 가정에는 근본적으로 두 가지 문제점이 있는데, 첫 번째로 이론해의 정확성은 재료 물성치 및 압입자 형상에 따라 변화한다는 점이며, 두 번째로 각뿔형 압입자의 실제 선단 형상은 이상적인 구형이 아니라는 점이다. 본 연구에서는 유한요소해석에 기반하여 압입시험에 미치는 이 두 요소의 영향을 분석한다. 먼저 탄성 구형 압입시험에 대해 푸아송비와 하중-변위 곡선의 상관관계를 살펴보고, 이를 기반으로 수정된 구형 탄성 압입 관계식을 제시한다. 이어 가정된 Berkovich 선단 형상의 3차원 유한요소해석으로부터 압입깊이에 따른 하중-변위 곡선의 특성을 분석한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.45-48
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• 2008

The mechanical behavior of small-sized materials has been investigated for many industrial applications, including MEMS and semiconductors. It is challenging to obtain accurate mechanical properties measurements for thin films due to several technical difficulties, including measurement of strain, specimen alignment, and fabrication. In this work, we used the micro-tensile testing unit with the real-time DIC (Digital Image Correlation) strain measurement system. This system has advantages of real time strain monitoring up to 50 nm resolution during the micro-tensile test, and ability to measure the young's modulus and Poisson's ratio at the same time. The mechanical properties of SCS (Single Crystal Silicon) are measured by uniaxial tension test from freestanding SCS which are $2.5{\mu}m$ thick, $200-500{\mu}m$ wide specimens on the (100) plane. Young's modulus, Poisson's ratio and tensile strength in the <110> direction are measured by micro-tensile testing system.