• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.190-194
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• 2016

자연에서 안정적이고 경제성이 높은 구조로 벌집 구조가 많이 언급이 된다. 이러한 벌집 구조의 특징으로 인해 많은 공학자들이 그 구조를 모방하여 적용하고 있다. 벌집 구조에도 다양한 종류가 존재하지만 그 중 음의 푸아송 비(Poisson's ratio)를 갖는 Chiral Honeycomb 구조가 많이 연구되고 있다. 푸아송 비는 물질이나 구조의 고유한 물성치로 종, 횡 방향의 변형율로 나타내며 이 값으로 외부 조건으로부터의 변형을 예측 할 수 있게 된다. 흔히 푸아송 비는 양의 값을 가지지만 Chiral Honeycomb 구조는 음의 푸아송 비를 가져 기존의 구조와는 다른 기계적 성질을 가지게 된다. 이 논문에서는 Chiral Honeycomb 구조 중에서도 4개의 관절(ligament)를 가지는 Tetra Chiral Honeycomb 구조에 대해 EDISON용 CASADsovler 프로그램을 통해 유한 요소 해석을 수행하여 등가 물성치를 구해 보았으며 기존 실험의 값들과 비교를 통해 해석을 위해 필요한 적절한 대표 체적에 대해 확인해 보았다.

• Composites Research
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• v.37 no.4
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• pp.310-315
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• 2024

An auxetic structure with negative Poisson's ratio exhibits distinctive mechanical properties in contrast to conventional structures, garnering interest in various fields. However, current research has predominantly focused on the design and optimization of auxetic structures, with limited exploration of their practical applications. In this study, we utilized 3D printing technology to fabricate a soft auxetic structure with triangular shaped perforations, examining the mechanical properties based on geometric structure. Additionally, by inserting shape memory alloys into the fabricated soft auxetic structure, we achieved active two-dimensional deformations and confirmed its selective object permeability. This technology holds the potential to have far-reaching implications across a broad spectrum of industries.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.16 no.2 s.80
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• pp.195-204
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• 2004

Poisson's ratio due to multiaxial creep of concrete reported by existing experimental works was controversial. Poisson's ratio calculated from measured strain is very sensitive to small experimental error. This sensitivity make it difficult to find out whether the Poisson's ratio varies with time or remain constant, and whether the Poisson's ratio has different value with stress states or not. A new approach method is needed to resolve the discrepancy and obtain reliable results. This paper presents analytical study on multiaxial creep test results. Microplane model as a new approach method is applied to optimally fitting the test data extracted from experimental studies on multiaxial creep of concrete. Double-power law is used as a model to present volumetric and deviatoric creep evolutions on a microplane. Six parameters representing the volumetric and deviatoric compliance functions are determined from regression analysis and the optimum fits accurately describe the test data. Poisson's ratio is calculated from the optimum fits and its value varies with time. Regression analysis is also performed assuming that Poisson's ratio remains constant with time. Four parameters are determined for this condition, and the error between the optimum fits and the test data is slightly larger than that for six parameter regression results. The constant Poisson's ratio with time is obtained from four parameter analysis results and the constant value can be used in practice without serious error.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.9-9
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• 2017

입자거동해석소프트웨어(EDEM)은 DEM(Discrete Element Method)기법을 이용한 입자 거동 전용 해석툴로 입자 유입량, 위치 등을 조절하여 입자거동과 관련된 제품 개발, 프로세스 최적화를 위한 비용 및 시간 절감에 활용도가 뛰어난 소프트웨어이다. EDEM을 활용하기 위해선 적용대상에 대한 물성치를 적용하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 EDEM를 이용하여 현재 연구개발 중인 카드클리너 방식의 고추 선별기의 성능을 분석을 수행하기 위해 고추 물성측정 실험을 수행 하였다. EDEM을 이용한 입자거동해석에 필요한 개인 물성치에는 포아송비, 전단탄성계수, 밀도가 있다. 또한 입자-입자, 입자-Geometry 간의 상호관계를 위한 물성치인 반발계수, 정지마찰계수, 구름마찰계수가 필요하다. 공시 시료인 고추는 광주광역시 남구 승촌동 소재의 개인농가 Plastic 온실로 재배된 '천상'품종을 사용하였다. 푸아송 비와, 전단 탄성계수를 측정하기 위한 인장시험기기로는 만능인장시험기(TA-XT2, Stable Micro, 영국)를 이용하였으며, 인장에 의한 고추의 변형량 축정은 초고속카메라(NX4-SI, IDT, 미국)을 이용하였다. 밀도는 비중병법에 기초하여 질량과 부피를 측정하여 밀도를 계산하였다. 반발계수는 고추의 충돌 실험을 통해 변화한 높이를 이용하여 계산하였고, 충동 실험을 통해 변화한 높이는 초고속카메라를 이용하여 측정하였다. 정지마찰계수와 구름마찰계수는 고추의 미끄러짐이 시작하는 각도와 등속도 운동으로 구르는 각도를 초고속카메라를 이용하여 측정 후 계산하였다. 모든 실험은 3번 반복을 통해 평균값을 시험 결과 값으로 이용하였다. 고추의 대한 물성치 실험결과 고추의 푸아송 비는 0.294(std : 0.2), 전단탄성계수 4.624E+06 Pa, 밀도 $600kg/m^3$로 나타났다. 또한 입자-입자 간의 물성치인 반발계수는 0.383, 정지마찰계수는 0.455, 구름마찰 계수는 0.043로 나타났다. 추후 본 연구에서 측정한 고추의 물성치를 적용한 EDEM 입자거동해석 시뮬레이션을 통해 카드클리너 방식의 고추 선별기의 성능에 대한 분석을 하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.2
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• pp.237-244
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• 2016

Helical compression springs have been widely used in industries. The springs should be verified through experiment whether the inherent characteristics of the spring can be maintained during the manufacturing process. Considerable time and expense is spent in the manufacturing process. Therefore, in this study, the structural integrity evaluation of a spring was conducted using linear static structural analysis. Verification and comparison of the experimental data were carried out using a variety of international industrial standards with the intent to prove the validity of this study. The spring model did not consider coil ends. As a result of conducting the structural analysis, the quality of the mesh was improved and the time needed to create an analytical model was reduced. The study indicated that Poisson's ratio had little influence on the result of the structural analysis. Additionally, the possibility of verifying the structural integrity evaluation by structural analysis was confirmed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.11
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• pp.1521-1528
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• 2011

We studied the material properties for reliability improvement in finite element analysis results for a nitrile butadiene rubber hub-bearing seal and for a carbon-filled rubber mount used in a vehicle. It was difficult to measure the material properties of hundreds of types of rubber for the mount design. Thus, we suggested that the engineering stressstrain relations from pure shear test data could be synthesized by using simple tension data and Poisson's ratio. We defined Poisson's ratio by using a function of principal stretches to synthesize the stress-strain relations for a pure shear test. A transformation of the pure shear data was applied to the experimental values to obtain the predicted results when the strain approaches 100%. In the finite element analysis for the contact force of a hub-bearing seal, the strain results that used the transformation of the pure shear data and simple tension data almost corresponded to the experimental values. Ogden constants were used to analyze.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.26 no.9
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• pp.1209-1217
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• 2002

The use of a two dimensional hierarchical elements are investigated for the incompressible flow computation. The construction of hierarchical elements are explained by both a geometric configuration and a determination of degrees of freedom. Also a systematic treatment of essential boundary values has been developed for the degrees of freedom corresponding to higher order terms. The numerical study for the poisson problem shows that the computation with hierarchical higher order elements can increase the convergence rate and accuracy of finite element solutions in more efficient manner than the use of standard first order element. for Stokes and Cavity flow cases, a mixed version of penalty function approach has been introduced in connection with the hierarchical elements. Solutions from hierarchical elements showed better resolutions with consistent trends in both mesh shapes and the order of elements.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.33 no.5
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• pp.489-495
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• 2009

A novel technique to measuret of viscoelastic properties of polymers is proposed to investigate complex Poisson's ratio as a function of frequency. The forced vibration responses for the samples under the normal and the shear deformation are to be measured with varying load masses. The measured data were used to obtain the viscoelastic properties of the material based on an accurate 2D numerical deformation model of the sample. The 2D model enabled us to exclude data correction by the empirical form factor used in 1D model. Comprehensive measurements of viscoelastic properties of two slightly varied silicone RTV rubber ($Silastic^{(R)}$ S2) compositions were performed. Standard composition (90% PDMS polymer + 10% catalyst) and modified composition (92.5% polymer + 7.5% catalyst) were tested in temperature range from $30^{\circ}C$ to $70^{\circ}C$. Shear modulus, modulus of elasticity, loss factor, and both the real and the imaginary parts of the Poisson's ratio were determined for frequencies from 50 to 400Hz in the linear deformation regime (at relative deformations $10^{-4}{\sim}10^{-3}$).

• Composites Research
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• v.26 no.2
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• pp.85-90
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• 2013

This paper presents the fabrication and 3-point flexion testing of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composite face/aluminum honeycomb core sandwich panels. Specimen sandwich panels were fabricated with three honeycomb types (3.18 mm, 4.76 mm, and 6.35 mm cell size) and three panel radii (flat, r = 1.6 m, r = 1.3 m). The curved sandwiches were fabricated normally with the core in the W-direction. The tensile mechanical properties of the CFRP $2{\times}2$ twill fabric face laminate were evaluated (modulus, strength, Poisson's ratio). The measured values are comparable to other CFRP fabric laminates. The flat sandwich 3-point flexion test core shear strength results were 11-30% lower than the manufacturer published data; the test set-up used may be the cause. With a limited sample size, the 1.3 meter panel curvature appeared to cause a 0.8-3.8% reduction in ultimate core shear strength compared to a flat panel.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.408-408
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• 2012

반세기가 지나는 동안 우리는 반도체의 크기가 계속해서 작아지는 것을 경험해왔다. 반도체 디바이스들의 차원이 100 nm 이하로 작아지면서, 나노와이어나 나노튜브로 이루어진 나노 소자들은 필연적으로 양자효과[1] 같은 저차원효과가 나타나게 된다. 특히 1차원 반도체 구조에서는 전자상태 밀도의 변화에 수반되는 전자-포논의 상호작용이 감소되어 전자이동도가 증가할 것으로 예측되었고, 이러한 이동도의 증가는 그동안 나노와이어나 나노튜브의 전기 전도도 증가가 일어난 실험적 데이터를 설명하는 이론적 받침이 되었다[2]. 한편 일차원 반도체 구조 체에서는 채널의 저차원화에 따른 전기장의 불균일성이 심화되고 이로 인하여 벌크와 매우 다른 전기수송 특성이 나타날 수 있는데 이러한 점이 그동안 간과되어 왔다. 본 연구에서는 시뮬레이션을 통하여 양자효과를 배제한 정전기적인 저차원 효과만으로도 전기 전도도가 증가할 수 있음을 보이고자 한다. 우리는 푸아송 방정식과 표동-확산 방정식을 SILVACO사의 ATLAS 3D 시뮬레이터를 이용하여 풀었다. 이 시뮬레이션에 사용된 실리콘 나노와이어는 길이를 $2{\mu}m$로 고정시키고 다양한 정사각형 단면적을 가진 구조로 하였다. 여기서 정사각형의 한변을 10nm 에서 100 nm까지 변화시켰다. 실리콘 채널의 도핑농도가 $1{{\times}}1016cm-3$일 경우, 낮은 전압, 즉 < 0.5 V 이하 영역에서는 벌크와 같은 선형적인 전류-전압 특성이 나타나지만, 그 이상의 전압 영역에서는 전류-전압 그래프가 위로 휘어지며(super-linear) 전기전도도가 확연히 증가함을 알 수 있었다. 예를 들어 2 V에서는 벌크에 비하여 흐르는 전류가 2배나 더 향상되었다. 이런 비선형적인 성질은 높은 전압을 인가하였을 때 나노와이어 채널 전반에 걸쳐 charge neutrality가 깨지게 되고 전하밀도가 증가하여 전도도 증가가 일어나는 것으로 밝혀졌다. 이 결과는 기존의 나노선에서의 전기전도도 증가 현상을 설명할 수 있는 대안을 제공할 수 있다.