• 동력기계공학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.133-138
• /
• 2006

Effective thermal conductivity of particulate reinforced composite has been predicted by Eshelby's equivalent inclusion method modified with Mori-Tanaka's mean field theory. The predicted results are compared with the experimental results from the literature. The model composite is polymer matrix filled with ceramic particles such as silica, alumina, and aluminum nitride. The preliminary examination by Eshelby type model shows that the predicted results are in good agreements with the experimental results for the composite with perfect spherical filler. As the shape of filler deviates from the perfect sphere, the predicted error increases. By using the aspect ratio of the filler deduced from the fixed filler volume fraction of 30%, the predicted results coincide well with the experimental results for filler volume fraction of 40% or less. Beyond this fraction, the predicted error increases rapidly. It can be finally concluded from the study that Eshelby type model can be applied to predict the thermal conductivity of the particulate composite with filler volume fraction less than 40%.

• Composites Research
• /
• 제17권6호
• /
• pp.8-13
• /
• 2004

Eshelby의 등가개재물범과 Mori-Tanaka의 평균장 이론을 이용하여 다공성 형상기억합금에 대한 새로운 3차원 응력-변형률 모델을 제안하였다. 12%의 기공도를 갖는 Ni-Ti 형상기억합금에 대한 압축실험으로부터 구한 응력-변형률 선도와 본 연구에서 제안한 모델링에 의한 응력-변형률 관계를 비교한 결과 잘 일치함을 알 수 있었다. 기존의 다른 연구에서는 대부분 상변태 구간이 선형적으로 예측되었지만 본 연구에서는 비선형으로 예측되어 실험결과를 보다 잘 모사할 수 있었다.

• Composites Research
• /
• 제18권5호
• /
• pp.21-26
• /
• 2005

본 연구에서는 복합재의 등가 물성치를 예측하는 방법중 하나인 Mori-Tanaka의 평균장이론이 결합된 Eshelby 이론의 적용한계에 대해 유한요소해석을 통하여 강화재의 크기와 배치 측면에서 고찰하였다. 모델 복합재로 일정 체적비의 강화재를 포함하는 2차원 평판 복합재를 사용하였으며, 강화재의 크기를 변화시키고 또한 강화재를 규칙적 및 불규칙적으로 배치하였다. 이 복합재에 유한요소해석을 적용하여 수치적으로 복합재의 등가 물성치를 구하였으며, 수치해석결과를 Eshelby 이론으로 구한 등가 물성치와 비교하였다. Eshelby 이론으로 예측되는 복합재의 등가 물성치는 시편의 크기에 비해 강화재의 크기가 0.03이하가 되면 강화재의 배치와 관계없이 유한요소해석으로 구한 복합재의 평균 영계수와는 잘 일치하나, 평균 프와송비는 약 $20\%$의 차이를 보였다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.99-104
• /
• 2006

Young's modulus of composite has been predicted by Eshelby's equivalent inclusion method modified with Mori-Tanaka's mean field theory, where short fibers of aspect ratio distribution are assumed to be aligned. Young's modulus of the composite is predicted with the smallest class interval for simulating the actual distribution of fiber aspect ratio, which is compared with that computed using different class intervals. Young's modulus of the composite predicted with mean aspect ratio or the largest class interval is overestimated by the maximum 10%. As the class interval of short fibers for predicting Young's modulus decreases, the predicted results show good agreements with those obtained using the actual distribution of fiber aspect ratio. It can be finally concluded from the study that if and only if the class interval of short fiber normalized by the maximum aspect ratio is smaller than 0.1, the predicted results are consistent with those obtained using the actual distribution of aspect ratio.

• Composites Research
• /
• 제17권5호
• /
• pp.54-60
• /
• 2004

복합재의 사전변형률과 형상기억합금의 형상기억효과를 유발하는 형상기억합금의 상변화량과의 관계를 예측하기 위하여 Eshelby의 등가개재물법과 Mori-Tanaka의 평균장이론을 이용한 새로운 3차원 모델을 제안하였다. 복합재 모델은 가공경화 현상을 갖는 알루미늄을 모재로, 단섬유 TiNi 형상기억합금을 강화재로 사용하였다. 모델 해석에 의하면 사전 변형률이 지극히 작은 영역에서는 사전변형률이 모두 강화재의 형상기억 효과를 유발하고, 이 보다 큰 영역에서 사전 변형률은 강화재의 형상기억 효과와 모재의 소성변형에 의한 것으로 나타났다. 이러한 복합재의 강화기구는 모재의 가공경화 현상과 형상기억 효과에 의한 항복응력 증가를 분리하여 제시되어야 한다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제25권1호
• /
• pp.25-31
• /
• 2001

The theoretical modeling to predict the modulus of elasticity by the shape memory effect of dispersed particles in a metal matrix composite was studied. The modeling approach is based on the Eshelbys equivalent inclusion method and Mori-Tanakas mean field theory. The calculation was performed on the TiNi particle dispersed Al metal matrix composites(PDMMC) with varying volume fractions and prestrains of the particle. It was found that the prestrain has no effect on the Yonugs modulus of PDMMC but the volume fraction does affects it. This approach has an advantage of definite control of Youngs modulus in PDMMCs.