• 제목/요약/키워드: Carbon fiber

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섬유보강 원형 철근콘크리트 교각의 내진성능 향상에 관한 유사동적 실험 (Pseudo Dynamic Test for the Seismic Performance Enhancement of Circular RC Bridge Piers Retrofitted with Fibers)

  • 정영수;박종협;박희상;조창백
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.180-189
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    • 2002
  • 이 연구의 목적은 유사동적실험에 의한 섬유보강 원형철근콘크리트교각의 내진성능평가를 위한 연구로서 수원시에 위치한 내진설계된 교량인 하갈교를 대상모델로 하였다. 도로교설계기준의 내진설계규정이 적용되지 않은 비내진실험체 2개 및 내진설계 규정에 따라 설계된 내진실험체 2개 그리고 내진성능향상을 위해 비내진실험체를 보강한 섬유보강실험체 4개 즉 총 8개에 대하여 유사동적실험을 수행하였다. 보강공법으로는 유리섬유 및 탄소섬유 보강공법을 사용하였으며, 실험변수로는 내진 및 비내진설계, 하중형식, 섬유보강유무로 하였다. 내진성능평가 방법은 소산에너지, 변위연성도 그리고 능력스펙트럼이 분석되었다. 실험결과로 유리 및 탄소섬유로 보강된 비내진실험체의 변위연성도는 KHC인공지진파에 대하여 7.7~8.7정도의 값으로서 충분한 내진성능을 확보하고 있는 것으로 평가되었다.

고장력 인장봉으로 보강된 RC 보의 휨 거동에 관한 실험적 연구(3) (An Experimental Study on Flexural Behavior of RC Beams Strengthened with Hi-Strength Bars(3))

  • 신경재;김윤정;문정호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.351-358
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    • 2007
  • 현재 상용되고 있는 강판 보강법이나 탄소섬유 시트 부착 보강법과는 달리, 고장력 인장봉을 이용한 외부 비부착 방식의 보강법은 설치가 간단하고 시공 시간이 짧은 등의 장점이 있다. 또한 외부 비부착 보강법은 콘크리트 표면처리가 필요 없고 에폭시 등의 접착제를 사용하지 않아 환경에 미치는 영향도 적다. 지난 연구에 이어 본 연구에서는 보강된 RC보에 관한 총 9개의 실대형 시험체를 변수별로 제작하여 여러 변수가 실제 구조물에 미치는 영향을 검토하였다. 시험체의 주요 변수는 보강재의 크기와 전단 보강근의 간격, 지지 조건이다. 본 논문에서는 보강된 RC 보의 구조적 거동을 무보강 시험체와 비교하여 기술하였다. 실험 결과 고장력 인장봉으로 보강된 RC보는 무보강 시험체와 비교하여 강도와 휨 성능에서 탁월한 효과를 나타내었으며 전단 보강근이 과소 배근된 시험체에서도 고장력 인장봉에 의한 전단 내력 효과를 보였다.

CFRP와 결합된 이종재료들에서의 접착제를 이용한 접합부의 파손에 관한 융합 연구 (Convergence Study on Fracture at Joint Using Adhesive at Inhomogeneous Materials Bonded with CFRP)

  • 김재원;조재웅
    • 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.

탄소섬유판 (CFRP Strip)으로 보강된 철근콘크리트 부재의 전단거동 (Shear Behavior of Reinforced Concrete Beams Strengthened with CFRP Strips)

  • 임동환;남민희
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.299-305
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    • 2008
  • 본 연구는 탄소섬유판으로 보강된 철근콘크리트 부재의 전단거동 특성 및 파괴형상을 구명함에 그 목적이 있다. 이를 위하여 탄소섬유판의 형상, 섬유판 부착 간격 및 전단보강 철근량 등의 변수를 포함하는 실험 연구가 수행되었다. 본 실험 결과 탄소섬유판으로 보강된 철근콘크리트 부재의 전단 강성은 보강되지 않은 보에 비해 현저하게 개선되며 최대 전단강도 증진율은 100% 이상인 것으로 나타났다. 또한 탄소섬유판은 전단균열의 발생 및 진전을 억제하며, 적은 량의 탄소섬유판으로 보강했을 경우에도 전단강도의 증진 효과는 매우 좋은 것으로 나타났다. 본 연구에서는 탄소섬유판에 발생하는 변형률을 기본으로 하여 유효응력을 도출하였으며, 탄소섬유판으로 보강된 철근콘크리트 부재의 전단강도를 계산하였다. 이는 실험 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

임플란트 지대주 재질에 따른 지대주나사의 유한요소 응력 분석 (A Finite element stress analysis of abutment screw according to the implant abutment material)

  • 김남식;이명곤;홍민호
    • 대한치과기공학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.1-6
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    • 2016
  • Purpose: The present study was to determine the stress distribution of an abutment screw according to implant abutment material. Methods: This study was a tightening torque 10 Ncm, 20 Ncm, set to 30 Ncm, and a titanium alloy (Ti-6Al-4V), PEEK (polyetheretherketone), Endoligns (60% Carbon Fiber Reinforced PEEK) material of the custom abutment titanium alloy (Ti-6Al-4V) the stress distribution in the material of the abutment screw will be evaluated by the finite element analysis. Results: Abutment screw most stress has been concentrated on the interface between the fixture and the abutment was also part of the interface that the threads are started. Depending on the abutment of the abutment screw Material von Mises stress values are shown differently. 10Ncm T10 under the tightening torque of 294.2 MPa, P10 is 562.8 MPa, appeared to E10 is 295.8 MPa, 20Ncm tightening torque under T20 is 581.1 MPa, P20 is 1125 MPa, E20 was shown to 585.1 MPa, 30Ncm tightening torque under T30 is 918.2 MPa, P30 is 1795 MPa, E30 has appeared 925.1 MPa. Conclusion: If the abutment is used as Endoligns, it was confirmed that the abutment screw exhibits of von Mises stress value is similar to the titanium alloy abutment.

고 세장비 일체형 복합재 날개 제작 연구 (A Study on Manufacture of Integrated Composite Wing with High Aspect Ratio)

  • 주영식;전우철;변관화;조창민;한진욱
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.127-133
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    • 2013
  • 본 논문에서는 일체형 복합재 날개 제작에 대한 연구를 수행하였다. 날개는 피벗구조 형태 및 양항비가 큰 고 세장비 구조를 가지고 있다. 날개는 가벼워야할 뿐만 아니라 구조성능 요구조건을 만족하는 충분한 강도 및 강성이 요구되므로 탄소섬유 복합재를 적용하여 설계하였다. 제작비용을 줄이기 위해 구성 부품을 일체형으로 설계하여 구조 부품수를 감소시키고, 오토클레이브를 사용하여 날개를 일체성형으로 제작하였다. 제작공정별 시편시험을 수행하여 재료물성을 확인하였으며, 부분품시험을 통하여 일체성형에 따른 구조성능을 검증하였다.

메카노 규제 이론에 기초한 복합재료 IM-rod가 적용된 골절부의 세포분화과정의 유한요소해석 (Finite element analysis of tissue differentiation process in fractured bones applied by a composite IM-rod based on a mechano-regulation theory)

  • 손대성;;장승환
    • Composites Research
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    • 제25권5호
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    • pp.136-140
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    • 2012
  • 본 논문에서는 복합재료 IM rod가 적용된 골절부의 세포 분화과정을 모사하기 위해 유한요소해석을 실시하였다. 세포의 골화과정을 해석하기 위해 편향 변형률을 이용한 메카노 규제 이론을 사용하였으며, 반복 계산을 위해 Python 코드를 이용하여 서브루틴을 구현하였다. 치료에 가장 적절한 복합재료 IM rod의 강성을 찾기 위해 직물 탄소섬유/에폭시 복합재료 (WSN3k)의 적층각도를 바꾸어 해석을 실시하였다. 골절부에 가해지는 기계적 자극에 따른 치료효율을 비교하기 위해 두 가지 초기 하중 조건을 적용하였다. 그 결과 치료효율은 강성의 차이보다 하중에 의해 큰 영향을 받았으며, 초기 하중이 몸무게의 10%이고, 적층순서가 $[{\pm}45]_{nT}$일 때 치료효율이 가장 높았다.

대용량 SiC 나노입자 강화 에폭시 복합재료의 새로운 분산방법 (A New Mixing Method of SiC Nanoparticle Reinforced Epoxy Composites with Large Concentration of SiC Nanoparticle)

  • 권동준;신평수;김종현;박종만
    • Composites Research
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    • 제29권4호
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    • pp.223-229
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    • 2016
  • SiC 나노입자는 고분자 수지의 굴곡특성을 강화하기 위해 사용된다. 본 연구는 대용량 SiC 나노입자가 함유된 에폭시 수지를 제조하고 분산도를 평가한 것에 관한 내용이다. SiC 나노입자를 혼합하는 과정에 교반기와 초음파 분쇄기를 동시에 사용하여 20 wt%의 SiC 나노입자 강화 에폭시 복합재료를 제조하였다. 교반기와 분쇄기를 동시에 이용하는 방법으로 분산속도와 분산도가 개선됨을 기계적 물성 평가와 FE-SEM 결과로 확인하였다. 이러한 결과로 SiC 나노입자의 분산 모델을 구축하였다. 궁극적으로, 탄소섬유(UD 타입)와 20 wt% SiC 나노입자 강화 에폭시 수지를 사용하여 복합재료를 제조하였다. 교반기와 분쇄기를 동시에 사용했을 경우 초음파 분쇄기만 이용했을 경우에 비해 우수한 복합재료의 물성을 나타내었다.

10 MW급 복합재 풍력 블레이드의 굽힘-비틀림 커플링 거동 연구 (Bend-Twist Coupling Behavior of 10 MW Composite Wind Blade)

  • 김수현;신형기;방형준
    • Composites Research
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    • 제29권6호
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    • pp.369-374
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    • 2016
  • 본 연구에서는 굽힘-비틀림 커플링(bend-twist coupled, BTC) 설계개념을 적용한 10 MW급 복합재 풍력 블레이드의 구조 최적 설계를 수행하였다. BTC 설계개념은 동적 하중 상황에서 블레이드의 굽힘과 비틀림 거동 사이의 연동을 유도하여, 단면 받음각 변화에 의한 수동적인 적응 하중저감이 가능하다. 인자연구를 통해 최적의 BTC 설계인자를 추출하여 블레이드 구조설계에 적용하였다. BTC 개념이 동적 하중 감소에 미치는 영향을 가늠하기 위해 블레이드 루트 부에서의 피로등가하중을 계산한 결과, BTC 개념이 적용된 블레이드를 적용한 경우 피로등가하중이 2-3% 정도 감소하는 것을 확인할 수 있었다. BTC 효과를 시험적으로 검증하기 위해 1:29 비율의 블레이드 stiffener 축소모델을 제작하였으며, 정하중 시험을 통해 처짐 거동 시 끝단에서의 비틀림을 측정하였다.

M1.4 초소형 나사의 CFRP 적층 경향에 따른 체결력 특성에 관한 연구 (On Clamping Force Characteristics in M1.4 Subminiature Screw for CFRP Stacking Angles)

  • 김정호;나승우;김희성;김지훈
    • 한국정밀공학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.517-521
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    • 2015
  • Recent development of core techniques the IT electronics industry can condense into lightweight and slimmer. In this circumstance, researches for the lightweight materials and subminiature screw have been attracted. In this study, the CFRP was produced by stacking angle to obtain the tensile properties. And Comparing the coated screws and non-coated screws on the specimen, and evaluating the adequacy for the application of CFRP using the result. So The clamping force measured by comparison evaluation. Low screw reverse and Superior torque value at each stacking angle were found the optimum conditions, when Subminiature Screw is applied on smart devices. Both tensile strength and stiffness of $[{\pm}0^{\circ}]_{10}$ is the highest. Followed by $[90^{\circ}/0^{\circ}]_{10}$ is the highest. The largest clamping torque is $[90^{\circ}/0^{\circ}]_{10}$ When Subminiature Screw is applied coating and non-coating to prevent loosening. Based on the above, Subminiature Screw should be applied in smart devices, because $[90^{\circ}/0^{\circ}]_{10}$ meet both tensile properties and clamping force.