• 제목/요약/키워드: Carbon Fiber Grid

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일방향 섬유로 성능향상된 교량 상판의 파괴거동 및 항복선 이론을 적용한 해석적 연구 (A Study on the Failure Behavior and the Application of Yield-Line Theory on the Bridge Decks Strengthened by Directional Fiber Plastic)

  • 심종성;오홍섭;류승무
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.81-86
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    • 2001
  • The concrete bridge decks are in need of replacement and rehabilitation due to decreasing load carrying capacity. In this study, to propose a strengthening technique that improves usability and structural performance of the bridge deck and to propose an efficient strengthening design technique which satisfies both the strength End serviceability of the bridge deck, this paper shows the failure characteristics of the strengthened bridge decks and proposes an empirical yield criterion. Therefore, strengthening efficiency was proposed based on the experiment and yield line analysis result. The yield line theory which adopts the modified criteria of Johansen is considered to predict the ultimate strength about all strengthening material(Carbon Fiber Sheet, Carbon Fiber Rod, Grid Type Carbon Fiber).

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Overlay Tester를 이용한 그리드 보강 아스팔트 포장의 반사균열 저항성 평가 (Evaluation of Reflection Cracking Resistance of Grid-Reinforced Asphalt Pavement Using Overlay Tester)

  • 유병수;서우진;김조순;박대욱
    • 한국도로학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.57-62
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    • 2016
  • PURPOSES : Reflection cracking has been one of the major causes of distress when asphalt pavement is laid on top of concrete pavement. This study evaluated the reflection cracking resistance of asphalt mixtures reinforced with asphalt embedded glass fiber and carbon fiber using a Texas Transportation Institute (TTI) overlay tester. METHODS : Different asphalt mixtures such as polymer-modified mastic asphalt (PSMA) and a dense graded asphalt mixture were reinforced with asphalt-embedded carbon fiber and glass fiber. For comparison purposes, two PSMA asphalt mixtures and one dense graded asphalt mixture were evaluated without fiber reinforcement. Two different overlay test modes, the repeated overlay test (R-OT) and monotonic overlay test (M-OT), were used to evaluate the reflection cracking resistance of asphalt mixtures at $0^{\circ}C$. In the R-OT test, the number of repeated load when the specimen failed was obtained. In the M-OT test, the tensile strength at the peak load and tensile strain were obtained. RESULTS : As expected, the fiber-reinforced asphalt mixture showed a higher reflection cracking resistance than the conventional nonreinforced asphalt mixtures based on the R-OT test and M-OT test. The dense graded asphalt mixture showed the least reflection cracking resistance and less resistance than the PSMA. CONCLUSIONS : The TTI overlay tester could be used to differentiate the reflection cracking resistance values of asphalt mixtures. Based on the R-OT and M-OT results, the carbon-fiber-reinforced asphalt mixture showed the highest reflection cracking resistance among the nonreinforced asphalt mixtures and glass-fiber-reinforced asphalt mixture.

세라믹메탈재를 적용한 RC보의 보강공법에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Strengthening Method of RC Beam Using Ceramic Metal)

  • 심낙훈;박영석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.115-122
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    • 2004
  • 본 연구에서는 강화보드, 익스팬디드 메탈 그리고, 탄소섬유그리드의 세 가지 보강재와 덮개 콘크리트 대용의 세라믹메탈재를 사용하여 RC보의 인장측을 보강한 경우에 그 보강효과를 파악하기 위한 구조실험을 수행하였다. 구조실험을 통하여 RC보 구조물에서 세라믹메탈재의 부착성능을 평가하였고, 각 보강방법에 대한 강성 증가 효과와 항복 후의 연성 증진 효과를 파악하였다. 그리고, 각 시험체의 실험 결과에 대한 비교를 통하여 더 나은 보강효과를 발휘할 수 있는 방안을 제시하였다.

Carbon fiber sheet 및 carbon fiber strand sheet 접착보강한 RC 상판의 내피로성과 파괴거동과의 상관관계 (Relationship between fatigue resistance and fracture behavior of the carbon fiber sheet and carbon fiber strand sheet reinforced RC slabs)

  • 원찬호;;안태호;김도근
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.294-298
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    • 2015
  • 일본 국토교토성이 책정한 <도로교 장수명화 수선계획사업>에 의하면, 주요 지역에 건설된 RC 상판의 심각한 손상 원인은 대형차량의 주행하중에 의한 피로열화와 재료의 경년열화 등으로 보고되어지고 있다. 따라서 이에 대한 대책으로 탄소섬유 시트를 이용한 하부 접착 보강공법이 많이 소개되어지고 있으나, 최근에는 CFS와 동등한 재료특성치를 보유하며, 시공성이 뛰어난 탄소섬유 스트랜드 시트가 새로운 보강재료로써 관심이 증폭되어지고 있다. 그러나 이러한 CFSS의 윤하중 피로실험을 통한 내피로성 평가는 현재 일부 연구기관에서만 그 성과가 보고되어지고 있는 실정이며, 국내에서는 아직까지 연구성과에 관한 보고 등이 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 RC 상판의 하부에 CFS를 전면접착 보강한 실험체와 CFSS를 격자형으로 보강한 실험체를 제작하여, 윤하중 피로실험을 실시하고 내피로성을 평가하였다.

CFRP 복합재료 직교 격자 구조의 기계적 특성 연구 (Study on Mechanical Properties of CFRP Composite Orthogonal Grid Structure)

  • 백상민;임성준;김민성;고명균;박찬익
    • Composites Research
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    • 제31권2호
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    • pp.69-75
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    • 2018
  • 본 연구에서는 직물 탄소섬유강화플라스틱 복합재를 직교 격자 형상으로 적층한 패널 구조를 제안하고, 기계적 특성에 대한 분석 및 연구를 수행하였다. 프리프레그를 재단하여 적층하는 방식으로 직교 격자 구조를 제작하였으며, 하부의 적층판과 오토클레이브 공정 일체 성형을 통해 격자 패널 구조를 제작하였다. 본 연구에서는 인장, 압축, 전단, 굽힘 하중을 부가하여 제안된 격자 패널 구조의 거동을 확인하였으며, 이러한 시험을 통해 본 직교 격자 구조물의 강성 증가 효과를 입증하였다. 또한, 유한요소해석 모델을 구축하여 시험 결과와 비교하였으며, 이를 통해 시험과 해석의 타당성을 확인하였다.

CFRP 그리드 보강근을 적용한 1-방향 콘크리트 슬래브의 해석적 방법에 의한 비선형 거동 평가 (Analytical Approach to Evaluate the Nonlinear Beahviors of One-way Concrete Slab Reinforced with CFRP Grid Reinforcements)

  • 천주현;김경민;신현목
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.218-225
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    • 2021
  • 본 연구에서는 CFRP Grid를 보강근으로 적용한 1방향 콘크리트 슬래브 실험체에 대하여 균열의 발생에서부터 파괴시까지의 비탄성 거동 특성 예측을 위한 합리적인 해석적 방안을 제시하는 것을 목표로 한다. CFRP grid 보강량, 재료물성 및 하중재하 방법을 주요 실험 변수로 Zhang et al.(2004) 수행한 총 4개의 검증 대상 실험체를 선정하였다. 해석은 저자 등에 새로이 제안된 구성관계식과 재료모델을 적용한 비선형 유한요소해석 프로그램 RCAHEST을 통해 수행하였다. 실험과 해석으로부터의 최대 모멘트 및 대응 변위에 대한 평균과 변동계수는 각각 1.38와 13%로 예측하였다. 실험과 해석으로부터의 최대 모멘트에 대응하는 변위에 대한 평균과 변동계수는 1.41과 9.8%로 예측하였다. 균열의 발생에서 파괴시까지의 거동 특성에 대한 예측 결과를 검증하고 평가하였다. 추후, 다양한 실험 결과의 확보 및 보다 신뢰도 높은 해석 기법 개발을 위한 추가적인 연구 수행이 필요한것으로 판단된다.

RF Plasma CVD법에 의해 증착된 카본나노튜브(CNT)의 특성에 대한 기판 온도의 영향 (The Effects of Substrate Temperature on Properties of Carbon Nanotube Films Deposited by RF Plasma CVD)

  • 김동선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권1호
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    • pp.50-55
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    • 2008
  • RF plasma CVD법을 이용하여 금속 촉매(Fe)가 증착된 $SiO_2$ 기판 위에 $H_2$$C_2H_2$의 혼합가스를 사용하여 증착된 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)의 특성에 대한 기판의 온도의 영향을 조사하였다. $SiO_2$ 위에 철 촉매는 RF 마그네트론 스퍼터에 의해 만들어졌다. 고 순도의 나노튜브 박막을 얻기 위해서 기판 홀더 위에 접지된 그리드 메쉬 커버를 설치하였다. 증착된 CNT의 표면 미세구조 및 화학적 구조를 SEM, Raman, XPS, 그리고 TEM으로 측정하였다. 증착된 CNT 박막들은 대나무 같은 다중벽 구조를 가지는 탄소 파이버 형태였으며 $55^{\circ}C$에서 보다 $600^{\circ}C$에서 보다 더 치밀한 구조를 보이나 $650^{\circ}C$에서는 밀도가 다소 감소함을 알 수 있었다.

전단파 분극현상을 갖는 초음파 탐촉자 민감도 기법에 관한 연구 (A Study on method of Using Ultrasonic Transducers With shear wave Polarization Direction)

  • 나승우;임광희;송상기;정동화;양인영
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.744-747
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    • 2001
  • This paper shows shear wave behavior of CFRP composite laminates as a polar grid form to evaluate vibration pattern of ultrasonic transducers, which gives measured modelling fundamental contents of nondestructive evaluation. Polarized direction can be obtained by using a c-scanner and sensitivity of transducers is founded when using through-transmission method of two transducers. And modelling of vector decomposition is presented based on ply-to-ply method to apply practicable nondestructive evaluation of CFRP laminate lay up. This modelling decomposes the transmission of linearly polarized wave into orthogonal components through each ply of a laminate. It is found that a high provable shows between the model and experimental developed in characterizing layup of CFRP composite laminates.

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성능향상된 교량 바닥판의 확률론적 해석 및 수명연장 분석 (Analysis of Probability and Extended Life Cycle of Strengthened Bridge Deck)

  • 심종성;오홍섭;최장환;김언경
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.635-642
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    • 2003
  • 최근들어 노후화된 교량의 증가에 따라 바닥판의 보강효과에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으나 대부분의 연구는 실험실 수준에 국한되어 있으며, 구조물의 피로거동은 이동하중이 아닌 고정반복하중에 의한 연구가 집중적으로 시행되고 있다. 본 연구에서는 이동하중의 영향을 반영하기 위하여 국내에서 실측된 축하중으로 활하중 모델을 제시하였다. 확률론적 해석과 신뢰성 해석을 적용하여 탄소섬유쉬트와 격자형 탄소섬유로 성능향상된 바닥판의 보강효과 및 연장수명을 예측한 결과 성능향상 된 설계 2등급의 교량바닥판은 일반적인 증가 차량하중에 대하여 사용기간동안 충분한 내하력뿐만 아니라 충분한 피로거항성을 갖는 것으로 나타났다.

격자-강화된 다기능 복합재 구조체의 방사차폐에 관한 연구 (A Study on Radiation Shielding for Grid-stiffened Multi-Functional Composite Structures)

  • 장태성;이주훈;서현석;현범석;김택영;서정기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권8호
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    • pp.629-639
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    • 2014
  • 강성이 우수하고, 경량으로 제작이 가능한 격자강화 복합재 구조체를 다기능 구조체의 기층구조로 적용함으로써, 전기전자회로를 용이하게 내장할 수 있으며 방사차폐 특성을 갖춘 다기능 구조체에 대한 설계 및 제작을 수행하였다. 피치계열 탄소섬유 복합재료의 적용을 통해 열전달특성을 향상시키고, 전자회로의 하우징 구조물이 없어도 우주방사환경에 충분한 내구성을 갖도록 경량 국부 강화 방사차폐 방법을 제안하고, 양성자 조사시험을 통하여 선택적 방사차폐의 효과를 검증하였다.