The characteristics of the PZT/PMM and PZT/Butadiene composites with 3 dimensional network structure have been investigated as a function of the PZT volume fraction. The dielectric constants of the PZT composites increased linearly as the PZT volume fraction increased. However, they are not significantly affected by the polymer compliance. The piezoelectric d33 coefficients of the PZT/Butadiene are largest than the PZT/PMM because of the high elastic compliance which promotes stress transfer. The values of the mechanical quality factor adn frequency factor of the PZT/PMM composite are slightly larger, while the planar coupling factor is smaller, than the PZT/Butadiene composite. These results are due to strong interaction and mechanical coupling between PZT and PMM.
This paper is concerned with a study on thermo-elastoplastic characteristics of functionally graded composite. Compared to the classical layered composites, it shows a wide range of thermo-elastoplastic characteristics according to the choice of two major parameters, the thickness-wise volume fraction of constituents and the relative thickness ratio of the graded layer. Therefore, by selecting an appropriate combination of the two parameters, one is expected to design the most suitable heat-resisting composite for a given thermal circumstance. Here, we address the parametric investigation on its characteristics together with theoretical study on thermo-elastoplasticity and numerical techniques for its finite element approximations. Through the numerical experiments, we examine the influence of two parameters on the thermo-elastoplastic characteristics.
This paper presents the vibration analysis of cracked ceramic-reinforced aluminum composite beams by using a method based on changes in modal strain energy. The crack is considered to be straight. The effective properties of composite materials of the beams are estimated through Mori-Tanaka micromechanical model. Comparison study and numerical simulations with various parameters; ceramic volume fraction, reinforcement aspect ratio, ratio of the reinforcement Young's modulus to the matrix Young's modulus and ratio of the reinforcement density to the matrix density are taken into investigation. Results demonstrate the pronounced effects of these parameters on intact and cracked ceramic aluminum beams.
The effects of pH, types of applied current, agitation method and time, additive on the amount of co-deposited $TiO_2$ particles in the matrix were investigated. The deposition rates increased with increasing pH values, while the volume fraction of $TiO_2$ particles and the size of agglomerated $TiO_2$ particles in the composite decreased. The volume fraction of $TiO_2$ particles in the composite decreased when pulsed current of 50% duty cycle was used. And the size of agglomerated $TiO_2$ particles in the nickel matrix of pulsed current was smaller than that of DC current specimen. The volume fraction of $TiO_2$ particles in the matrix decreased with longer time by air agitation, but in case of using magnetic bar, volume fraction in the same range of time was relatively constant. The volume fraction of the electrodeposited Ni-$TiO_2$ composite in the solution containing 0.01 M Dimethylamine borane (DMAB) increased slightly with increasing agitation time regardless of agitation methods. Thermal stability of the electrodeposited Ni-$TiO_2$ composite increased with lower pH at the temperature range of $200{\sim}800^{\circ}C$, and the results showed that the amount of co-deposited $TiO_2$ relies more on the deposition rate than zetapotential of $TiO_2$ particles.
탄소섬유/에폭시 복합재의 기공함유율을 정량적으로 평가하기 위한 절차를 제시하였다. 고려한 복합재는 두 종류이며 오토클레이브 공법과 필라멘트와인딩 공법에 의해 제작하였다. 탄소섬유/에폭시 복합재의 기공함유율은 공기 중에서와 물 속에서의 무게에서 구한 복합재의 밀도와 구성재의 밀도, 그리고 산처리법과 고온연소법을 적용하여 구한 무게함유율과 부피함유율을 이용하여 평가하였다. 또한 FE-SEM을 통해 탄소섬유 표면을 관찰하여 복합재 내의 수지 제거 여부도 조사하였다. 연구결과에 따르면 복합재 내의 수지는 산처리법이나 고온연소법을 적용하면 충분히 제거할 수 있으며 구성재의 무게함유율과 부피함유율 그리고 복합재의 기공함유율은 본 연구에서 제시된 절차를 적용하면 정량적으로 평가할 수 있다.
2상 복합재에 적용되어오던 수정된 Eshelby 모델(MEM)을 두 종류의 구형 입자를 포함하는 3상 복합재로 확장하여 복합재의 등가열전도계수를 간단히 양함수 형태로 표시한다. 이의 유효성 검증을 위해 이 결과를 미소등가물모델(DEMM)로 구한 결과와 비교하고, 또 참고문헌의 2상 및 3상 복합재의 실험결과와 비교한다. 2상 복합재의 경우 MEM이 충전재의 체적비 0.5 미만에서는 DEMM보다 잘 예측한다. 3상 복합재의 경우 모재 대비 큰 열전도계수비를 갖는 충전재의 체적비가 적은 경우 MEM이 잘 예측하나, 체적비가 증가할수록 DEMM이 잘 예측한다. 이 체적비가 두 모델의 예측결과에 결정적 영향을 주는 인자임이 변수들의 영향 연구를 통해 밝혀졌으며, Molina 등이 제안한 3상 복합재에 대해 MEM과 DEMM은 동등한 예측 수준을 보였다.
In this study, thermoplastic composites were manufactured using ABS(acrylonitrile butadiene styrene), PC(polycarbonate), and POE(polyolefin elastomer), which are thermoplastic plastics. Twin screw extruder and injection molding were used to manufacture thermoplastic composites. When the ABS/PC/POE thermoplastic composite material was manufactured, the POE mass fraction was set to 1 to 5 wt.%, and the thermal and mechanical properties according to the POE mass fraction were analyzed. Based on the physical properties of ABS/PC/POE, a 3D model in the form of an e-bike frame was created. After setting the boundary conditions, when an external load is applied, geometry simulation was performed to predict product performance. The ABS/PC/POE thermoplastic composite material exhibited the best physical properties when the mass fraction of POE was 3 wt.%. In the simulation results for the physical properties of the 3D model in the form of an e-bike frame, the best physical properties were shown when the mass fraction of POE was 2 ~ 3 wt.%. As a result, the manufacturing conditions for ABS/PC/POE thermoplastic composite materials were set, and research was conducted to reduce product development costs and development time.
Metal/intermetallic laminated composites have been manufactured by SHS reactions between Ni and Al elemental metal foils. Microstructure showed that the intermetallic volume fraction was 55%, 45%, 35% in the 1:1, 2:1, 4:1 thickness ratio(Ni:Al) specimen and the main phases of the intermetallic were transformed from $Ni_2Al_3$ to NiAl when the thickness ratio was increased. Tensile strength and elongation were increased when the volume fraction of Ni metallic phase was increased. Under assumptions of isostrain condition, the tensile strength of metal/intermetallic laminated composites didn't obey the ROM due to the thermal residual stress and this was confirmed by X-ray residual stress analysis. Fracture toughness results by the SENB test showed R-curves with upward curvature based on LSB condition. Bridging stress based on LSB condition was determined by the curve fitting analysis, In-situ observed microstructure during fracture test showed that the various bridging mechanism such as crack bridging, crack branching and ductile failure of metallic layer were occurred
본 연구의 목적은 (주)한국와이바의 CF3327 평직 복합재료의 열전도도를 실험적으로 계측하고 이를 이론적인 예측과 비교하는데 있다. 열전도도 계측을 위하여 비교계측법의 원리를 이용한 실험 장치를 제작하였으며 열전도도가 잘 알려진 그라파이트를 실험함으로써 장비의 정확성을 확인하였다. 미시역학적인 방법은 섬유 및 기지의 물성, 섬유체적비, 직조 형태 등의 변수들이 복합재료의 유효물성치에 미치는 영향을 평가하는데 유용하다. 본 연구에서는 3차원 직-병렬 열저항 개념을 주기적으로 반복되는 평직의 단위구조에 적용하여 열전도도를 예측하였다. 해석 결과를 실험 결과와 비교한 결과 잘 일치함을 확인하였고 섬유체적비가 에폭시 수지 복합재료의 열전도도에 미치는 영향을 고찰하였다.
본 연구의 목적은 3수준 단위를 내재화한 학생이 가분수에 대해 3수준 단위를 다루는 것으로부터 두 3수준 단위를 조정하는 방식을 분석하고, 곱셈 연산자로서의 분수 개념의 발달과 어떠한 관련이 있는지를 탐구하는 것이다. 이를 위해 초등학교 4학년 학생을 대상으로 3개월 동안 13차시의 교수실험을 하였고 본 논문에서는 세연의 합성 단위에 대한 스플리팅 조작을 통해 두 3수준 단위를 조정하여 식(어떤 양×분수)으로 나타내는 과정에 주목한다. 양적 추론에 기반한 측정 활동을 바탕으로 학생의 곱셈 연산자로서의 분수 개념이 형성되는 사례를 보고함으로써 분수의 연산자 개념과 측정 개념의 관계를 조명하고 그에 따른 제언점을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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