The research reported in this paper provides the test results of eleven reinforced concrete beams strengthened with FRP composites. Three parameters were considered in this investigation: the amount of FRP composites, the types of bonding schemes(continuous sheets or strips), and the material types of FRP composites (Carbon or Glass). The experimental results indicated that because the rupture strain of FRP composites was relatively higher that the yield strain of steel bars, the RC beams strengthened with FRP composites failed due to concrete crushing before the FRP composites arrived at its rupture strain. The compatibility-aided truss model showed reasonable agreement between the predicted and experimental shear stress-strain curves of the beams throughout the entire loading history.
On this study. we improved the efficiency applying algorithm that is repeatedly using table of orthogonal array in discrete design space and filling a defect of gradient method in continuous design space. we showed optimal ply angle that maximized 1st natural frequency of CFRP laminated composite plate without a hole and with a hole by each aspect ratio. In the case of CFRP laminated composite plate without a hole, we confirmed the reliance and efficiency of algorithm in comparison with the result of optimization achievement repeatedly using statistical table of orthogonal array of experimental design and the BFGS optimal design method.
Minggong Sha;Ying Sun;Li Yulong;Vladimir I. Goncharenko;Vladimir S. Oleshko;Anatoly V. Ryapukhin;Victor M. Yurov
Advances in aircraft and spacecraft science
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제10권6호
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pp.555-572
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2023
Airplanes in flight collide with raindrops, and the leading edges of the airframe can be damaged when colliding with raindrops. A single waterjet testing platform was created to study rain erosion damage. Carbon fiber samples with three types of skins were studied and the mechanical properties were measured using a nanoindentation instrument. The research results show that the impact force on the sample increases with the continuous increase in the impact speed of raindrops, which leads to an increase in the damage area. Sheathing with low surface roughness is more damaged than other sheathings due to its rougher surface, and the result proves that surface roughness has a more significant effect on rain erosion damage to sheathings compared to their hardness.
연속적 전기흡착 셀에서 활성탄소섬유 부직포 전극을 사용하여 U(VI) 함유 폐액을 처리하였다. 더 낮은 전위에서 U(VI)의 전기흡착 효율을 높이기 위하여 ACFs를 화학약품으로 표면처리하고 그의 세공구조 및 관능기의 변화를 조사하였으며 처리조건이 U(VI)의 흡착에 미치는 영향을 고찰하였다. 표면처리한 모든 ACFs의 비표면적은 감소하였다. 중성염 및 염기성 용액으로 처리한 ACFs의 산성관능기는 감소했지만 산성 용액으로 처리한 ACFs의 산성관능기는 증가하였다. 산성관능기는 U(VI)의 흡착을 차단하여 산성용액 처리 ACFs 전극은 처리하지 않은 ACFs 전극에 비하여 U(VI)의 흡착용량이 감소했다. 중성염과 염기성 용액으로 처리한 ACFs 전극은 흡착용량이 크게 증가하여 -0.3 V의 낮은 전위에서도 처리하지 않은 ACFs 전극의 -0.9 V에 상응하는 결과를 얻었다. 이러한 결과는 ACFs 표면의 산성관능기 감소에 의한 이온의 차단효과(Shielding effect)가 줄어들 뿐만 아니라 음전위 가용에 의한 전기이중층 내에서의 $OH^-$의 증가로 U(VI) 흡착이 효율적으로 진행되었기 때문이다.
다중벽 탄소나노튜브(MWNT)의 표면이 산성기로 처리된 MWNT가 polyacrylonitrile(PAN) 섬유의 열적, 기계적 물성에 미치는 영향을 알아 보고자 질산, 황산으로 처리한 MWNT(O-MWNT)를 디아조늄염 반응을 이용하여 MWNT 표면에 이소프탈산(isophthalic acid)을 추가로 도입하였다. O-MWNT와 비교하여 볼 때 이소프탈산으로 처리된 MWNT(IPA-MWNT)가 극성용매 내에서 더 우수한 분산 안정성을 나타내었으며 이를 호모 PAN과 혼합하여 필름을 제조한 후 공기 중에서 열안정화 반응을 모사하였을 때 호모 PAN과 비교시 발열량이 감소하였다. PAN 공중합체와 IPA-MWNT를 혼합한 용액을 전도성 수조 콜렉터를 이용하여 전기방사를 한 결과 연속상의 배향된 섬유제조가 가능하였다. 1 wt%의 IPA-MWNT를 포함한 연속상의 전기방사된 PAN 섬유는 순수한 PAN 섬유와 비교하여 볼 때 인장강도가 100% 증가하였으며, 탄성률은 160% 증가되었다.
최근 건설기술이 발달함에 따라 점차적으로 더욱 높은 정확성과 신뢰성을 바탕으로 구조물의 상태를 파악 또는 예측 할 수 있는 기술적인 체제가 요구되고 있는 시점에서, 광섬유센서는 내구성과 높은 분해능, 전자기파 노이즈 저항성, 절대값의 측정, 다중화 등의 가지고 있는 여러 장점 때문에 미국 등 선진국의 경우 교량, 터널 그리고 건물 등에 변위와 변형률 측정에 많은 설치가 진행되어 왔고, 광섬유 센서를 이용한 시스템이 구조물의 안정성과 잔존수명을 판단하는 기준으로 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있다. 본 논문에서는 이러한 광섬유센서 중에서 일반적으로 가장 많이 사용하고 있는 광섬유격자 센서의 응용의 폭을 확대하기 위하여 여러 가지 응용분야에 적용하고자 하였으며, 특히 전단응력이 많이 걸려 foil형 스트레인 게이지를 사용하기 어려운 보 기둥 접합부에 적용하여 광섬유격자 센서가 일반적으로 사용되는 전자식 변위 센서들과 정밀도가 대단히 차이가 나고 있음을 보여주고 있고, 복합재료와 콘크리트 접합 구조물에 적용하여 흔히 발생하는 결함인 delamination을 측정하는데 광섬유격자 센서가 유효적절함을 보여주고 있으며, 원자력발전소 격납구조물과 같은 대형구조물에 적용하여 변위를 측정함에 있어서 광섬유격자 센서가 시공도 용이하고 데이터도 양호함을 보여 주고 있어, 기존의 어떤 구조물도 광섬유센서를 적용하여 쉽게 광섬유 스마트구조물화 할 수 있음을 보여준다.
탄소 섬유강화 에폭시기지 복합재의 경면 가공한 스테인레스 강 상대재와 마찰과 마모에 바탕을 둔 연구에서 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 일방향 탄소섬유 강화 복합재의 마모 거동에 미치는 미끄럼 방향의 효과는 다르며 작용하는 마모 메커니즘의 형태에 의존한다. (2) 상온에서 경면 가공한 스테인리스 스틸에 대하여 미끄럼이 일어나면 AP 방향에서 높은 마모 저항과 낮은 마찰계수가 관찰되었다. (3) 복합재의 비마모율은 미끄럼 속도가 증가하면 N방향과 P방향에서는 감소하는 경향을 보이며, AP 방향에서는 증가하다가 감소한다. 이것은 마모 메카니즘의 영향으로 속도가 증가하면 마모 이착막의 생성이 빨라져 이착막 속의 탄소섬유가 윤활제의 역할을 하기 때문이다. (4) 복합재의 마찰계수는 미끄럼 속도가 증가하면 3방향 모두 증가하다가 일정한 값에 수렴하면 N방향이 가장 크며, P방향과 AP방향 순이다. 이는 N방향에서 마찰초반에 발생한 섬유의 쟁기질에 의한 상대재 표면의 손상과 돌기변형에 따른 것이며, AP방향의 마찰계수가 가장 낮다.
이공심폐기를 사용하지 않는 관상동맥 우회술에서 출혈로부터 수술시야를 확보하기 위해 사용하는 고유량의 가스 통기는 관상동맥 내피세포에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 이산화탄소 가스 통기가 유량에 따라서 관상동맥 내피세포에 다른 영향을 미치는가를 규명하고, 가습의 추가가 관상동맥 내피세포에 보호효과를 나타내는지를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 돼지(n=9)를 이용하여 정중흉골 절개 후 좌전하 관상동맥을 노출한 후 4개의 분절로 나누어, 심박동 상태에서 각각의 관상동맥 분절에 절개를 가한 후, 가장 원위부 분절은 가스통기 없이 10분간 노출하였고(대조군), 다음 원위부 분절은 가습 없이 5 L/min의 유량으로(I군), 중앙 분절은 가습하면서 5 L/min의 유량으로 (II군), 근위부 분절은 가습하면서 10 L/min의 유량으로(III군) 각각 10분간 절개부위에 이산화탄소를 통기하였다. 관상동맥 분절들을 적출 후 내피세포층의 손상 정도를 평가하기 위해 hematoxyline-eosin 염색, 특수염색인 탄력섬유 염색, CD34 monoclonal antibody를 이용한 면역염색 등을 시행하고 전자현미경을 통하여 관상동맥 내막의 미세구조를 관찰하였다. 결과: I, II, III군 모두에서 내탄력판은 손상없이 온전하였으나 관상동맥 내피세포층은 모두에서 유의한 손상이 관찰되었다. 내피세포의 평균 잔존비율은 각각 I군이 20.9$\pm$16.7%, II군이 39.3$\pm$19.6%, III군이 6.8$\pm$5.3%로, II군이 다른 군들에 비해서 통계적으로 유의하게 높았으며(p=0.008), I군은 III군보다 유의하게 높았다. 결론: 이상의 결과로 이산화탄소 가스 통기로 인한 관상동맥 손상의 정도는 주로 통기 가스의 유량에 달려있으며, 10 L/min 이상의 고유량의 이산화탄소 가스 통기 시에는 가습을 하더라도 관상동맥 내피세포층의 보호효과를 기대하기 힘들다고 할 수 있다.
The objective of this study is to develop and commercialize an on-board fuel storage system for CNG vehicles. A type 4 vessel is made of resin-impregnated continuous filament windings on a polyamide (PA6) liner. In particular, this study localized the PA6 liner's fabrication and development. To analyze the filament winding, a specimen test was performed, and the results were verified values obtained using finite element analysis. In this study, the filament winding and fibers were optimized for a 207 bar composite cylinder in a compressed natural gas vehicle.
Continuous SiC fiber-reinforced SiC composites ($SiC_f$/SiC) were fabricated by electrophoretic deposition (EPD). Nine types of slurries with different powder contents, binder resin amounts and slurry pH were deposited on Tyranno$^{TM}$-SA fabrics by EPD at 135 V for ten minutes to determine the optimal conditions. Further EPD using the optimum slurry conditions was performed on fabrics with four different pyrolitic carbon (PyC) thicknesses. The density of the hot-pressed composites decreased with increasing PyC thickness due to the difficulty of infiltrating the slurry into the narrow gaps between the fibers. On the other hand, the mechanical strength increased with increasing PyC thickness despite the decrease in density, which was explained by the enhanced crack deflection with increasing PyC thickness. The $SiC_f$/SiC composites showed the highest density and flexural strength of 94% and 342 MPa, respectively, showing EPD as a feasible method for dense $SiC_f$/SiC fabrication.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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