• Composites Research
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• 제13권3호
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• pp.58-66
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• 2000

본 연구는 기존 수지기지 복합소재의 흡습성, 약한 충격강도, 열충격 손상문제 등을 해결하고 뛰어난 비강도, 내충격, 내피로 특성 등을 가지는 것으로 보고되고 있는 Al과 CFRP 접착소재인 CARALL(CArbon fiber Reinforced ALuminum Laminates) 하이브리드 복합소재를 제조하고, 이러한 소재가 항공기 부품제작에 적용되기 위해서 우선적으로 파악되어야 하는 특성, 즉 부품조립을 위해 가공되는 드릴링에 의한 원공노치 강도저하 효과를 조사하였다. 이를 위해 CFRP, A17075-T6, CARALL재 시편에 대한 판폭과 원공노치의 크기가 노치인장강도에 미치는 영향을 비교하고 고강도, 고 노치민감 소재인 CFRP 소재의 물성이 양면에 Al을 접착한 CARALL소재형태에 의해 개선될 수 있는지에 대해 파악하였다. 또한 각 소재에 대한 Whitney 및 Kim등의 노치인장강도 예측식을 적용하여 그 유효성을 검토하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제13권2호통권32호
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• pp.41-50
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• 1999

As for the properties on both the aluminum and the CFRP which are used to make A17075/CFRP multi-layered hybrid composites, CRALL(carbon reinforced aluminum laminate). In the CRALL specimen for rule of mixture, we were analyzed notched strength by finite element method. The results obtained from FEM analysis are as follows; In the unnotch CRALL specimen, the stresses CFRP, epoxy, Al 7075 obtained by finite element method strength solution for A/C0001, when strain is 0.28%, are 1400MPa, 38MPa, 411MPa. respectively and for A/C9991, when strain 0.48%, are 392MPa, 26MPa and 321Mpa, respectively. the solpe of the stress-strain curve by FEM increases in keeping with the hole size and the yield strain decrease to 36% and 55% for A/C9993 and A/C9991 respectively.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.75-78
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• 2000

This study investigates the effect of surface treatment on the shear strength between aluminum panel and composite plate. The aluminum panel was surface-treated by DC Plasma and the composite Plate was surface-treated by ion beam. Lap shear test and T-peel test were performed to determine the shear strength and T-peel strength. Results showed that the shear strength of surface-treated case was 2.5 times higher than that of untreated case. The T-peel strength of treated case was more than 5 times higher than that of untreated case. SEM examination showed that the strength increase of surface-treated case was due to the more spread of epoxy to the panel.

• Corrosion Science and Technology
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• 제19권2호
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• pp.75-81
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• 2020

To reduce structural weight, light metals, including aluminum and magnesium alloys, have been widely used in various industries such as aircraft, transportation and automobiles. Recently, composite materials such as Carbon Fiber Reinforced Plastics (CFRP) and Graphite Epoxy Composite Material (GECM) have also been applied. However, aluminum and its alloys suffer corrosion from various factors, which include aggressive ions, pH, solution temperature and galvanic contact by potential difference. Moreover, carbon fiber in CFRP and GECM is a very efficient cathode, and very noble in the galvanic series. Galvanic contact between carbon fiber composites and metals in electrolytes such as rain or seawater, is highly undesirable. Notwithstanding the potentially dangerous effects of chloride and temperature, there is little research on galvanic corrosion according to chloride concentration and temperature. This work focused on the effects of chloride concentration and solution temperature on AA7075T6. The increased galvanic corrosion between CRFP and AA7075T6 was evaluated by electrochemical experiments, and these effects were elucidated.

• Composites Research
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• 제33권6호
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• pp.401-407
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• 2020

공학 및 산업 분야에서는 구조적인 부분들에서 경량 복합 소재가 강과 같은 금속 소재를 대체해 오고 있다. 이러한 복합 소재는 리벳, 용접이나 볼트 및 너트를 이용한 체결 방법을 대신하여 접착제 체결 방법을 적용하고 있다. 복합 소재에 접착제 체결 방법을 적용하기 위해서는 접착계면에 대한 강도 특성 연구가 필수적으로 요구된다. 섬유 강화 플라스틱 복합 소재인 CFRP를 용이하게 가공하여 본 연구를 수행하였다. CFRP와 알루미늄(Al6061), 알루미늄 폼(Al-foam)을 가진 이종 복합 소재로 된 경사진 이중외팔보(TDCB) 시험편들로서 면내 전단과 면외 전단의 하중 조건들하에서 정적 실험을 수행하였다. 본 연구 결과를 통하여 이중외팔보들의 파괴 특성과 그 파단 시점을 파악하여 접착계면을 가진 이종 복합 소재 구조물에 관한 내구성을 검토하였다.

• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.447-455
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• 2022

현재 해양 미세플라스틱에 의한 해양 환경 오염문제가 국제적으로 심각하게 대두되고 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 휴대용 미세플라스틱 수거 장비의 경량화 개발을 위해 대한민국 전국 21개소 해안가에서의 미세플라스틱종류와개수를조사하였고, 미세플라스틱수거장비진공장비의내구성, 내부식성, 경량화를위해 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic), GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer), aluminum과 같은 다양한 소재를 적용하여 설계 및 해석을 수행하였다. 해안가에서의 시료 채취 및 분류결과 함덕해수욕장에서 미세플라스틱이 가장 많이 분포되어 있는 것을 확인하였고, 주로 폴리스타이렌(Polystyrene)의 미세플라스틱이 분포되어 있는 것으로 나타났다. 해안가 현장 조사를 통한 입자정보 분석과 전산유체해석을 통해 모래 및 불순물 등의 입자 유동속도 및 분포를 분석하였고, 이를 진공 본체 내부의 중요 부품인 싸이클론 장치의 구조해석에 적용하였다. 싸이클론 장치의 모래 및 불순물 흡입 시 발생되는 입자 충격을 고려한 구조해석 결과 CFRP, GFRP, aluminum, ABS의 순으로 구조적 안전성이 우수한 것으로 평가되었다. 경량화 측면으로는 싸이클론 장치에 aluminum 소재를 적용했을 때와 비교하여 CFRP는 53%, GFRP는 47%, ABS는 61%의 경량화가 가능한 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제26권2호
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• pp.85-90
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• 2013

본 논문에서는 탄소섬유강화플라스틱 면재와 알루미늄 샌드위치 심재를 가지는 복합재 샌드위치의 제조와 3절점 굽힘 실험에 대해 연구하였다. 시편은 3가지 하니컴 종류(3.18 mm, 4.76 mm, 6.35 mm의 셀 크기)와 3가지 곡률 반지름(평판, r = 1.6 m, r = 1.3 m)을 가지도록 제작하였다. 샌드위치 곡률의 기준은 W-방향을 기준으로 제작 하였다. CFRP $2{\times}2$ 트윌의 인장에서 기계적 물성치(탄성계수, 강도, 푸아송 비)를 측정하여 그 값들을 다른 CFRP 섬유 적층판의 값과 비교하였다. 실험결과 평판 샌드위치 패널의 3절점 굽힘 실험에서 심재의 전단강도는 공개된 데이터에 비해 11-30% 낮게 나왔다. 제한된 시편 크기에서 1.3미터 곡률을 가지는 패널은 평판 패널에 비해 심재의 극한 전단강도가 0.8-3.8% 감소한 것으로 나타났다.

• 한국안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.23-29
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• 2009

The hybrid composite materials are recently used in many field as an advanced material due to their high resistance to fracture. However, hybrid composite materials have several problems, especially delamination, compared with homogeneous materials such as an aluminum alloy, etc. In this study, we carried out the tensile test to study the tension failure appearances and tensile ultimate strength of CFRP/Al/CFRP hybrid composite materials. The CFRP material used in the experiment is a commercial material known as CU175NS in unidirectional carbon prepreg. Also Al/CFRP/Al hybrid composites with three kind length of a single edge crack were investigated for the relationship between an aluminium volume fraction and a crack length. The crack length was measured by a traveling microscope under a universal dynamic tester. Futhermore the stress intensity factor behavior was examined according to a volume fraction and an initial crack length ratio to a width.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제5권6호
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• pp.633-652
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• 2018

The present paper focuses on the development of a model for simulating the thermoelectric behavior of CNTs/CFRP Organic Matrix Composite (OMC) laminates for aeronautical applications. The model is developed within the framework of the thermodynamics of irreversible processes and implemented into commercial ABAQUS Finite Element software and validated by comparison with experimental thermoelectric tests on two types of composites materials, namely Type A with Carbon Nanotubes (CNT) and Type B without CNT. A simplified model, neglecting heat conduction, is also developed for simplifying the identification process. The model is then applied for FEM numerical simulation of the thermoelectric response of aircraft panel structures subjected to electrical loads, in order to discuss the potential danger coming from electrical solicitations. The structural simulations are performed on quasi-isotropic stacking sequences (QI) $[45/-45/90/0]_s$ using composite materials of type A and type B and compared with those obtained on plates made of metallic material (aluminum). For both tested cases-transit of electric current of intermediate intensity (9A) and electrical loading on panels made of composite material-higher heating intensity is observed in composites materials with respect to the corresponding metallic ones.

• Composites Research
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• 제30권4호
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• pp.254-260
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• 2017

본 논문에서는 알루미늄과 복합재료에 대한 이종소재 접합면의 성형안전성을 위해 일정한 두께를 확보할 수 있는 0.1 mm, 0.2 mm, 0.3 mm bead의 적용 방법과 물성변화에 대해 연구하였고, 이를 검증하기 위해 더블랩 시험과 FEM 시뮬레이션으로 접착제의 두께에 따라 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과, 접착제에 bead의 양을 1% 이상 함량이 증가함에 따라 접착 소재의 강도가 높아지고 신율이 감소함을 확인하였고, bead의 크기가 커질수록, 강성은 낮아지고, 신율은 증가함을 확인하였다.