• 한국융합학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.151-156
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• 2018

본 연구에서는 CFRP와 금속 또는 비금속을 접착제로 접합시켜 이 재료에 대한 파손 연구를 수행하였다. 그 해석 조건으로는 DCB 시험편을 이용하여 시험편의 상부에는 CFRP, 시험편의 하부에는 금속 또는 비금속 재료로 지정하였고 두 상부와 하부 사이를 구조용 접착제로 부착하는 것을 묘사하였다. 이 해석 결과로는 알루미늄으로 접착된 시험편에서 가장 작은 등가응력 보였고 티타늄을 사용하였을 때 박리된 CFRP시험편에서의 최대 전단응력은 가장 낮음을 보였다. 결론적으로 티타늄을 사용하였을 때 시험편의 변형이 가장 작은 것을 알 수 있었고 본 연구 결과를 토대로 접착제를 이용한 접착 계면의 파손데이터를 실생활에 융합하여 그 미적 감각을 나타낼 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권5호
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• pp.550-555
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• 2007

The effective fracture toughness testing of materials intended for application in Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) devices is required in order to improve understanding of how micro sized material used in device may be expected to perform upon the micro scale. ${\gamma}$-TiAl based materials are being considered for application in MEMS devices at elevated temperatures. Especially, in Alloy 4, both ${\alpha}_2$ and ${\gamma}$ lamellae were altered markedly in 3,000 h, $700^{\circ}C$ exposure. Parallel decomposition of coarse ${\alpha}_2$ into bunches of very fine (${\alpha}_2+{\gamma}$) lamellae. Parallel decomposition of coarse ${\alpha}_2$ into bunches of very fine (${\alpha}_2+{\gamma}$) lamellae. The materials were examined 2 types Alloy 4 on heat exposed specimen($700^{\circ}C$, 3,000 h) and no heat exposed one. Micro sized cantilever beams were prepared mechanical polishing on both side at $25{\sim}30{\mu}m$ and electro final stage polishing to observe lamellar orientation of same colony with EBSD (Electron Backscatter Diffraction Pattern). Through lamellar orientation as inter-lamellae or trans-lamellae, Cantilever beam was fabricated with Focused Ion Beam(FIB). The directional behavior of the lamellar structure was important property in single material, because of the effects of the different processing method and variations in properties according to lamellar orientation. In MEMS application, it is first necessary to have a reliable understanding of the manufacturing methods to be used to produce micro structure.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.521-526
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• 2014

본 논문에서는 초기균열을 갖고 있는 폐포형 구조, 발포알루미늄의 축방향 기계적 거동을 실험 및 유한요소해석으로 연구하였다. 재료시험에서 MTS 사의 10kN Landmarks 를 사용하여, 모드 I 형상의 15mm/min 의 하중속도로 변위를 제어하였다. 또한 유한요소해석 범용프로그램인 ABAQUS 6.10 으로 3 차원 형상의 실험과 동일한 조건으로 모델을 구성하여 해석을 수행하였다. 실험의 축방향 변위-하중 그래프와 시간에 대한 균열 길이를 기반으로 에너지 해방률을 계산하였으며, 이 값을 해석에서 파손 에너지 조건으로 사용하였다. 결과적으로 변위 값에 따른 하중 거동을 확인할 수 있었으며, 발포알루미늄이 접착제에 비해 상대적으로 큰 밀도와 탄성계수를 가지므로 발포알루미늄의 변형이 상대적으로 작다는 것을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제34권5호
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• pp.323-329
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• 2021

본 논문에서는 불균일한 접착 상태를 가지는 복합재 접착 체결 시편에 대하여 모드 I 하중에서의 파괴 특성을 분석하였다. 이를 위하여 Double Cantilever Beam(DCB) 시험을 수행하였으며 모드 I 파괴 인성을 도출하였다. 불균일한 접착 상태를 갖는 시편의 경우 안정한 균열 성장 구간과 불안정한 균열 성장 구간이 나타남을 확인하였다. DCB 시험에서 구한 하중-변위 선도와 시편의 파손 단면을 통해 각 구간의 파괴 특성을 관찰하였다. 시험에서 측정된 균열 길이를 기준으로 세분화된 구간과 각 구간의 모드 I 파괴 인성을 이용하여 유한요소해석을 수행하였다. DCB 시험 결과와 유한요소해석 결과를 통해 불균일한 접착 상태를 가지는 시편의 파괴 거동을 모사할 수 있음을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제32권1호
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• pp.6-12
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• 2019

본 논문에서는 Cross-ply 탄소섬유/에폭시 복합재 적층판의 모드 I 층간분리 특성을 분석하였다. 이를 위하여 Cross-ply 시편에 대한 Double-Cantilever Beam(DCB) 시험을 수행하였다. Cross-ply DCB 시편의 경우 층간 및 층내 파괴를 포함한 복합적인 균열 성장과 기하학적 대변형에 의한 비선형성을 수반하였다. 따라서 변형률 에너지 해방률과 유한요소해석을 기반으로 비선형성을 수반한 DCB 시험에서도 적용되는 모드 I 층간 파괴인성 평가방법을 제안하고 기존의 선형이론으로 구한 결과와 비교 분석하였다. 본 연구에서 제안한 방법으로 Cross-ply DCB 시편의 모드 I 층간 파괴인성과 모드 I 층내 파괴인성을 분류하였고 모드 I 층내 파괴인성이 더욱 낮음을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권2호
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• pp.41-48
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• 2018

Fan-out wafer level packaging (FOWLP) 적용을 위한 최적의 Cu 재배선 계면접착에너지 측정방법을 도출하기 위해, 전기도금 Cu 박막과 WPR 절연층 계면의 정량적 계면접착에너지를 $90^{\circ}$ 필 테스트, 4점 굽힘 시험법, double cantilever beam (DCB) 측정법을 통해 비교 평가 하였다. 측정 결과, 세 가지 측정법 모두 배선 및 패키징 공정 후 박리가 일어나지 않는 산업체 통용 기준인 $5J/m^2$보다 높게 측정되었다. 또한, DCB, 4점 굽힘 시험법, $90^{\circ}$ 필 테스트 순으로 계면접착에너지가 증가하는 거동을 보였는데, 이는 계면파괴역학 이론에 의해 위상각 증가에 따라 이종재료 계면균열 선단의 전단응력성분 증가에 따른 소성변형에너지 및 계면 거칠기 증가 효과에 의한 것으로 설명이 가능하다. FOWLP 재배선에 대한 최적의 계면접착에너지 도출을 위해서는 시편제작 공정, 위상각 차이, 정량적 측정 정확도 및 결합력 크기 등을 고려하여 4점 굽힘 시험법 또는 DCB 측정법을 적절히 혼용 사용하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제8권6호
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• pp.573-580
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• 2005

Model I interlaminar fracture behaviors of the carbon/epoxy composite, one of the candidate composites for a tilting train carbody, were investigate by the use of DCB(Double cantilever beam) specimens. These specimens were made of CF3327 plain woven fabric with epoxy resin, and an artificial starter delamination was fabricated by inserting Teflon film with the thickness of $12.5{\mu}m$ of $25.0{\mu}m$ at the one end of the specimen. Mode I interlaminar fracture toughness was evaluated for the specimens with the different thickness of an inserter. Also delamination propagating behaviors and interlaminar fracture surface were examined through an ooptical travelling scope and a scanning electron microscope. We found that abruptly unstable crack propagation called as stick-slip phenomena was observed. In addition, interlaminar fracture behaviors were affected on the location and the morphology of a crack tip as well as an interface region.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권1호
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• pp.42-47
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• 2021

Recently, many structures using lightweight materials have been developed. This study was conducted by using Al6061-T6 and carbon fiber reinforced plastic (CFRP), two common lightweight materials. In addition, the failure characteristics of an interface bonded between a single material and a heterogeneous bonding material were analyzed. The specimens bonded with CFRP and Al6061-T6 were utilized by the combination of the heterogeneous bonding material. The specimens had a double cantilevered shape and the bonding between the materials was achieved by applying a structural adhesive. The experiments were conducted in opening mode: the lower part of the samples was fixed, while their upper part was subjected to a forced displacement of 3 mm/min by using a tensile tester. Under the tested amount of strength, energy release rate, and considering the specimens' fracture characteristics in opening mode, the specimen "CFRP-Al" presented the maximum stress, followed by "Al" and "CFRP". We can hence conclude that the inhomogeneous material "CFRP-Al" is useful for the construction of lightweight structures bonded with structural adhesive.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제25권5호
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• pp.1140-1147
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• 2001

This paper describes the effect of various molding pressure for Mode I. Mode II interlaminar fracture toughness of carbon fiber reinforced plastic composites by using double cantilever beam(DCB), end notched flexure(ENF) and end loaded split(ELS) Specimen. The value of $G_{IC}$, $G_{IIC}$ as a function of various molding pressure is almost same at 307, 431, 585 kPa, however it shows highest value under 307kPa molding pressure, The SEM photographs show good fiber distribution and interfacial bonding of composites when the molding pressure is the 307kPa.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.120-126
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• 1997

This paper examines the crack growth behavior of 7075-T651 aluminum alloy under high-low block loading condition. The cantilever beam type specimen with a chevron notch is used in this study. The crack growth and closure are investgated by compliance method. The applied initial stress ratios are R=-0.5, R=0.0 and R=0.25 Crack length($\alpha$), effective stress intensity factor range(ΔKeff), ratio of effective stress intensity factor range(U) and crack growth rate(d$\alpha$/dN) etc. are inspected fracture mechanics estimate.