• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권3호
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• pp.361-370
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• 2017

Through the use of finite element analysis and acoustic emission techniques we have evaluated the interfacial failure of a carbon fiber reinforced polymer (CFRP) repair patch on a notched aluminum substrate. The repair of cracks is a very common and widely used practice in the aeronautics field to extend the life of cracked sheet metal panels. The process consists of adhesively bonding a patch that encompasses the notched site to provide additional strength, thereby increasing life and avoiding costly replacements. The mechanical strength of the bonded joint relies mainly on the bonding of the adhesive to the plate and patch stiffness. Stress concentrations at crack tips promote disbonding of the composite patch from the substrate, consequently reducing the bonded area, which makes this a critical aspect of repair effectiveness. In this paper we examine patch disbonding by calculating the influence of notch tip stress on disbond area and verify computational results with acoustic emission (AE) measurements obtained from specimens subjected to uniaxial tension. The FE results showed that disbonding first occurs between the patch and the substrate close to free edge of the patch followed by failure around the tip of the notch, both highest stress regions. Experimental results revealed that cement adhesion at the aluminum interface was the limiting factor in patch performance. The patch did not appear to strengthen the aluminum substrate when measured by stress-strain due to early stage disbonding. Analysis of the AE signals provided insight to the disbond locations and progression at the metal-adhesive interface. Crack growth from the notch in the aluminum was not observed until the stress reached a critical level, an instant before final fracture, which was unaffected by the patch due to early stage disbonding. The FE model was further utilized to study the effects of patch fiber orientation and increased adhesive strength. The model revealed that the effectiveness of patch repairs is strongly dependent upon the combined interactions of adhesive bond strength and fiber orientation.

• 대한소아치과학회지
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• 제31권3호
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• pp.391-399
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• 2004

현재 복합레진의 중합에 사용되는 광원으로 할로겐광 중합기, 플라즈마 아크 중합기, 레이저, LED 등이 사용되고 있으나 광조사에 따른 온도 증가와 중합 깊이 등이 수복치과학의 오랜 관심이었다. 본 연구의 목적은 광원에 따라 얼마나 온도 증가가 일어나는지, 그리고 중합 깊이에 따른 표면경도를 측정함으로써 전통적인 할로겐광 중합기에 대해 새로 개발된 중합기의 중합능력을 비교 평가하는 것이다. 기존의 할로겐광 중합기(Optilux 360)에 대해 최근 시판되는 플라즈마 아크 중합기(Flipo), 열 발생을 감소시킨 플라즈마 아크 중합기(Aurys), LED(Starlight), 그리고 중합시간을 감소시킨 고강도 LED(Freelight 2) 등을 광원으로 사용하였다. 우선 상온$(23^{\circ}C)$에서 각 중합기 표면의 온도를 측정한 후 각각 2, 3, 4mm의 테플론 mold에 레진(Z-100, $A_2\;Shade$)을 충전하고 하면에서 중합시 최고 온도를 측정하였으며 각 시편 상, 하면의 미세경도를 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 중합기 표면의 온도를 측정한 결과 Flipo가 평균 $52.4^{\circ}C$로 가장 높았고 Freelight $2(37.86^{\circ}C),\;Optilux\;360(32.68^{\circ}C),\;Aurys(32.34^{\circ}C),\;Starlight(26.14^{\circ}C)$ 순으로 낮게 나타났다. 2. 복합레진을 2, 3, 4mm 테플론 mold에 채우고 중합시 온도 변화를 측정한 결과 Flipo와 Freelight 2가 유사하게 가장 높았고 Optilux 360과 Aurys가 유사하게 그 다음이었으며 Starlight가 가장 낮게 나타났다. 3. 복합레진 상면의 미세경도는 전반적으로 유사하였으나 Aurys로 중합한 군에서 약간 낮게 측정되었다. 4. 복합레진 하면의 미세경도는 2, 3, 4mm모두에서 Optilux 360과 Freelight 2로 중합한 군에서 유사하게 가장 높았고 그 다음이 Flipo, Starlight 순이었으며 Aurys로 중합한 군에서 가장 낮게 측정되었다. 연구 결과에서 볼 때 Flipo와 Freelight 2를 주의깊게 사용한다면 중합도와 시간면에서 임상적으로 유용하게 사용될 수 있으리라 사료된다.