The current article deals with the dynamic stability, and structural improvement of vibrating electrically curved screen on the viscoelastic substrate. By considering optimum value for radius curvature of the electrically curved screen, the structure improvement of the system occurs. For modeling the electrically system, the Maxwell's' equation is developed. Hertz contact model in employed to obtain contact forces between impactor and structure. Moreover, variational methods and nonlinear von Kármán model are used to derive boundary conditions (BCs) and nonlinear governing equations of the vibrating electrically curved screen. Galerkin and Multiple scales solution approach are coupled to solve the nonlinear set of governing equations of the vibrating electrically curved screen. Along with the analytical solution, 3D finite element simulation via ABAQUS package is provided with the aid of a FE package for simulating the current system's response. The results are categorized in 3 different sections. First, effects of geometrical and material parameters on the vibrational performance and stability of the curves panel. Second, physical properties of the impactor are taken in to account and their effect on the absorbed energy and velocity profile of the impactor are presented. Finally, effect of the radius and initial velocity on the mode shapes of the current structure is demonstrated.
In this study, the failure mode and energy absorption capabilities of a composite shock absorber device, during an emergency landing are evaluated. The prototype has been installed and tested in laboratory simulating an emergency landing test condition. The crash absorber presents an innovative configuration able to reduce the loads transmitted to a helicopter fuselage during an emergency landing. It consists of a composite tailored tube installed on the landing gear strut. During an emergency landing this crash absorber system should be able to absorb energy through a pre-designed deformation. This solution, compared to an oleo-pneumatic shock absorber, avoids sealing checks, very high values of the shock absorber pressure, and results to be lighter, easy in maintenance, inspect and use. The activities reported in this paper have become an attractive research field both from the scientific viewpoint and the prospect of industrial applications, because they offer benefits in terms of energy absorbing, weight savings, increasing the safety levels, and finally reducing the costs in a global sense.
This research developed an accelerated curing processe for cellulose fiber reinforced cement composites using vigorous reaction between carbon dioxide and cement paste. A wet-processed cellulose fiber reinforced cement system was considered. Carbonation curing was used to complement conventional accelerated curing. The parametric study followed by optimization investigation indicated that the carbonation curing can enhance the productivity and energy efficiency of manufacturing cellulose fiber reinforced cement composites. This also adds environmental benefits to the technical and economical advantages of the technology.
LNG 운반선의 슬로싱 충격하중은 LNG 화물창 내 단열시스템의 파손을 야기하는 주원인이다. 단열시스템의 파손은 LNG 화물창 내 극저온을 유지시키는 데 치명적으로 작용하게 된다. 극저온을 유지하기 위해서는 단열재료의 성능 강화가 가장 전형적인 방법이다. 일반적으로 LNG 화물창 내의 단열재료는 폴리우레탄 폼과 플라이우드, 이 두 재료를 접합시키기 위한 접착제가 사용된다. 본 연구에서는 단열시스템에 채용되는 단열재료를 강화하기 위한 일환으로 글라스 버블/에폭시 복합수지를 제작하여 충격 하중이 작용할 때 재료의 흡수에너지를 향상시켰다. 실험 시나리오는 글라스버블의 첨가량, 온도의 영향성을 분석하기 위한 상온 및 극저온 환경을 고려하여 자유낙하 실험을 수행하였다. 실험 결과는 글라스 버블 첨가량이 20 wt.%에 도달할 경우 극저온 흡수에너지가 최대의 성능이 나타나는 것을 확인하였다. 반면에 상온 흡수에너지는 첨가량 0 wt.%에서 최대 성능을 보였다. 글라스버블/에폭시 수지의 혼합성능의 경우 첨가량이 20 wt.%가 되면 교반성능 저하로 인하여 응집현상이 발생하여, 접착성능이 떨어질 것으로 판단된다.
To protect a satellite and electronic equipment from the acoustic loads generated by rocket propulsion system, many launch vehicle use acoustic blanket. Most high frequency region of the acoustic loads is reduced by nose fairing skins and acoustic barrier, but low frequency region is not. In order to control low frequency acoustic mode, we designed away resonator panel which was made of composite materials. This paper shows the absorption coefficient measurement result of resonator and SPL(Sound Pressure Level) reduction by using resonators in a rectangular cavity for experiment. Proper arrangement of acoustic resonators at each mode reduce effectively SPL around the satellite through changing boundary condition.
Many composite materials are used in the aerospace industry because of their excellent mechanical properties. However, the nature of aviation exposes these materials to high temperature and high moisture conditions depending on climate, location, and altitude. Therefore, the molecular arrangement chemical properties, and mechanical properties of composite materials can be changed under these conditions. As a result, surface disruptions and cracks can be created. Consequently, moisture-impregnating defects can be induced due to the crack and delamination of composite materials as they are repeatedly exposed to moisture absorption moisture release, fatigue environment, temperature changes, and fluid pressure changes. This study evaluates the possibility of detecting the moisture-impregnating defects of CFRP and GFRP honeycomb structure sandwich composite materials, which are the composite materials in the aircraft structure, by using an active infrared thermography technology among non-destructive testing methods. In all experiments, it was possible to distinguish the area and a number of CFRP composite materials more clearly than those of GFRP composite material. The highest detection rate was observed in the heating duration of 50 mHz and the low detection rate was at the heating duration of over 500 mHz. The reflection method showed a higher detection rate than the transmission method.
본 논문은 NDIR(Non Dispersive Infra Red) 방식을 적용하여 $CO_2$ 및 $CH_4$의 두 가지 가스를 하나의 휴대용 장치에서 측정이 가능하도록 제작된 복합 가스 측정 장치에 대한 연구이다. 측정 장치의 구성은 적외선램프에서 적외선이 방출되면 방출된 파장이 광학창을 거치면서 흡수로 인하여 빛이 줄어들게 되고 이 감소량(흡수도)을 검출기에서 검출하고 이를 전기적 신호로 변환 증폭하여(3.5V~6V) 정확한 측정이 가능함을 보여준다. 기존의 Single Sensor 방식은 적외선에서 특수파장을 흡수하여 상대 측정량을 검출하는 방식으로 가스의 경우 $4.26{\mu}m$파장의 빛만을 검출하여 측정하는 방식으로 센서의 값을 보정할 수 있는 기준센서가 없어 오차가 발생하는 문제가 발생하였다. 본 연구에 적용된 Dual Sensor 방식은 다른 가스의 영향을 받지 않는 $3.91{\mu}m$의 기준치와 가스의 $4.26{\mu}m$의 두 파장을 검출하여 비교측정 함으로써 오차가 적어 신뢰도가 높은 방식으로, 휴대형으로 소형화하여 저 전력화가 가능하며, $CO_2$ 및 $CH_4$의 2가지 가스농도를 복합적으로 측정 할 수 있다는 특징이 있다. 측정 범위는 $CO_2$의 경우 0ppm~5,000ppm이고 $CH_4$의 경우는 0~5%의 부피 농도로 실내 공기량 1,000ppm을 측정 할 수 있도록 제작되어 휴대용이나 주택의 Home automation과 연동하여 소화연동이 가능함으로 화재예방에 매우 효과적일 것으로 확인하였다.
The improved photocatalytic performance of a carbon/$TiO_2$ composite was studied for the Bisphenol A (BPA) decomposition. Titanium tetraisopropoxide (TTIP) and a rice husk from Korea were heterogeneously mixed as the titanium and carbon sources, respectively, for 3 h at room temperature, and then thermally treated at $600^{\circ}C$ for 1 h in $H_2$ gas. The transmission electron microscopy (TEM) images revealed that the bulk carbon partially covered the $TiO_2$ particles, and the amount that was covered increased with the addition of the rice husk. The acquired carbon/$TiO_2$ composite exhibited an anatase structure and a novel peak at $2{\theta}=32^{\circ}$, which was assigned to bulk carbon. The specific surface area was significantly enhanced to 123~164 $m^2/g$ in the carbon/$TiO_2$ composite, compared to $32.43m^2/g$ for the pure $TiO_2$. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results showed that the Ti-O bond was weaker in the carbon/$TiO_2$ composite than in the pure $TiO_2$, resulting in an easier electron transition from the Ti valence band to the conduction band. The carbon/$TiO_2$ composite absorbed over the whole UV-visible range, whereas the absorption band in the pure$TiO_2$ was only observed in the UV range. These results agreed well with an electrostatic force microscopy (EFM) study that showed that the electrons were rapidly transferred to the surface of the carbon/$TiO_2$ composite compared to the pure $TiO_2$. The photocatalytic performance of the BPA removal was optimized at a Ti:C ratio of 9.5:0.5, and this photocatalytic composite completely decomposed 10.0 ppm BPA after 210 min, whereas the pure $TiO_2$ achieved no more than 50% decomposition under any conditions.
우주 구조물을 위협하는 여러 요소들 중 MMOD(MicroMeteoroid and Orbital Debris)는 약 8~70km/s의 속도로 우주 구조물과 충돌하여 큰 피해를 주고 있다. 이러한 피해로부터 우주 구조물을 보호하기 위해서 현재 다양한 위플 쉴드가 연구, 적용되고 있다. 위플 쉴드에는 알루미늄이 주로 사용되고 있지만, 복합재료의 시용도 증가하고 있어 본 연구에서는 알루미늄과 복합 재료의 초고속 충돌 특성을 유한 요소 해석을 통해 비교하였다. 충격체는 직경 5.5mm인 알루미늄 2017-T4의 구를 사용하였고, 알루미늄 평판은 6061-T6, CFRP 평판은 T300/5208을 사용하였다. 충격체의 초기 충돌 속도는 1km/s이다. 충돌 후 충격체의 운동에너지는 알루미늄 평판의 경우 약 64J 감소하였고, CFRP 평판의 경우 약 63J 감소하였다. 비슷한 충돌 에너지 흡수 정도를 보이고 있지만, 밀도를 비교해 보았을 때 CFRP가 약 1.7배 가볍기 때문에 방탄 특성이 더 좋다고 할 수 있다.
지진의 2차사고 중 화재 및 가스 폭발에 의한 사고는 아파트형 주거 형태와 대형 복합화 된 건물이 많은 도시 일수록 인명피해의 우려가 커지게 되고, 이를 방지하기 위하여 화재 방호 계통 스프링클러 시스템의 경우 내진 설계가 필수적으로 수행되어야 한다. 하지만 현재 일반적으로 사용하고 있는 화재 방호 계통 스프링클러 시스템 배관은 대부분 스테인리스 계열의 금속 파이프를 사용하고 있고 일부 특수 위치에서 합성수지 계열의 파이프를 사용하고 있어 진동 및 지진 등에 취약한 소재가 적용되고 있다. 이에 본 연구에서는 폴리에틸렌(Polyethylene, 이하 : PE)과 알루미늄(Aluminum, 이하 : Al)의 다층구조 복합관이 보유한 변위 흡수 유연성이 진동 환경과 지진 발생에 대한 내진 성능을 상승 시키는 특성으로 판단하였고, PE-Al-PE 복합관을 기존 스테인리스 관, PE관과 비교하여 내진 성능을 실험 하였다. 내진 특성은 스프링클러 파이프가 전달하는 진동의 양과 범위를 측정하면 진동에 대한 흡수 정도를 알 수 있고 이는 지진에 대하여 대상체가 자체적으로 진동을 감쇠하는 내진 특성 판단의 방법으로 횡 형 진동 측정법으로 발생한 진동의 최초 응답 변위에 대한 대수 감쇠율을 비교하여 파이프의 내진 특성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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