• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.157-163
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• 2018

본 연구는 기존에 사용되어 지고 있는 타설 노즐 내부에 블레이드를 설치함으로써 타설 시 시멘트 복합체에 혼입된 섬유의 방향성을 제어하고 동시에 분포도를 향상시키고자 하였다. 블레이드 변수 최적화를 위하여 시멘트계 매트릭스 재료의 유동과 혼입된 섬유의 운동, 노즐간의 상호작용을 고려한 다중물리계 유한요소해석을 수행하였다. 사용되는 섬유길이를 변수로 하여 블레이드의 간격, 길이, 위치를 결정하였다. 내부 블레이드 간격이 섬유길이의 약 1.2~2.4배, 블레이드 길이는 섬유길이의 약 4~8배, 설치 위치는 시멘트 복합체가 도출되는 입구에서부터 섬유길이의 14배 이하일 때 섬유 방향각이 약 $15^{\circ}$이하로 제어되었다. 또한, 본 연구에서 제시된 블레이드형 노즐은 기존의 섬유보강 시멘트 복합체 타설장비와 타설관을 그대로 사용하면서, 탈 부착식으로 제작될 수 있어 사용성과 편의성을 동시에 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권6호
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• pp.566-576
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• 2003

Carbon-fiber reinforced plastics (CFRP) composite laminates often possess strong in-plane elastic anisotropy attributable to the fiber orientation and layup sequence. The layup orientation thus greatly influences its properties in a composite laminate. It could result in the part being rejected or discarded if the layup orientation of a ply is misaligned. A nondestructive technique would be very beneficial, which could be used to test the part after curing and to require less time than the optical test. In this paper, ultrasonic scanners were set out for different measurement modalities for acquiring ultrasonic signals as a function of in-plane azimuthal angle. The motorized scanner was built first for making transmission measurements using a pair of normal-incidence shear wave transducers. Another scanner was then built fer the acousto-ultrasonic configuration using contact transducers. A ply-by-ply vector decomposition model has been developed, simplified, and implemented for composite laminates fabricated from unidirectional plies. We have compared the test results with model data. It is found that strong agreement are shown between tests and the model developed in characterizing cured layups of the laminates.

• 유변학
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• 제10권4호
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• pp.202-216
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• 1998

기존의 'Orthotropic' 근사모델의 개선된 형태인 ORW를 새로운 유동 자료를 이용하여 수치적으로 구하였다. 기존의 'Orthotropic' 근사모델인 ORF나 ORL은 특히 전단유동 하에서 상호작용상수 $C_1$<0.001인 경우 비물리적 진동특성을 나타낸다. 물론 center-gated disk와 같은 비균일 유동하에서도 비물리적 진동특성을 나타내고 'Distribution Function Calculation'과 비교하여 배향 상태를 낮게 예측한다. 이런 현상들은 바로 least-square 최적화 시 사용된 유동 자료에 기인한 것을 알 수 있었다. 작은 상호작용계수의 균일 유동 자료를 이용하여 최적화를 한 ORW의 경우 비물리적 진동특성도 나타나지 않았고 균일 및 비균일 유동하에서 모두 정성적으로 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 최적화 시 사용된 함수의 선택은 근사모델을 발전시키는데 그다지 영향을 미치지 못하였다. 하지만, 모든 배향 텐서의 eigenvalue들을 고려하면 보다 정량적으로 발전시킬 수 있지만 이들의 함수모양 선택은 중요하고 어려운 문제다. 비교를 위하여 ORW와 다른 여러 가지 근사모델을 이용하여 Film-gated strip과 Center-gated disk에 대한 연계효과 및 평면속도구배를 포함한 사출성형 충전공정의 수치모사를 수행하였다. ORW가 'Distribution Function Calculation' 과 비교하여 정량적으로도 거의 비슷한 결과를 예측함을 보여주지만 실제 실험자료와 비교하였을 때 약간의 차이가 있음을 확인하였다. 따라서 좀 더 정확히 섬유의 배향도를 예측하기 위해서는 섬유들의 상호작용을 나타내는 항의 모델링의 변화가 요구된다.

• Composites Research
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• 제13권1호
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• pp.1-10
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• 2000

섬유강화 플라스틱 복합재료를 압축성형할 때 발생하는 문제점은 유동 속도차에 의한 섬유와 모재의 분리 및 섬유 배향이다. 섬유의 분리.배향에 의해 성형품은 불균질해지고 이방성이 되어 기계적 특성 등에 영향을 미치게 된다. 그러므로 분리.배향에 영향을 미치는 섬유구조 및 성형조건을 연구할 필요가 있다. 니들펀칭횟수를 증가시켜 섬유구조를 변화시키면 모재와 강화재간의 함침성은 양호해지고, 압축성형후 섬유의 배향은 잘 이루어진다. 즉, 제품의 성형성은 좋아진다. 그러나 파단, 두께감소 등 결함이 발생할 수 있으므로 실제공정에서 제품의 용도, 생산비 등을 고려하여 제품의 성형성을 명확히 함은 중요하다. 또한, 제품의 성형성을 판단할 수 있는 척도가 마련되어야한다. 본 연구에서는 성형품에 미치는 섬유구조(NP=0, 5, 10, 25, 50 punches/$cm^2$) 및 성형조건($r_p$ = 1, 25, 50 mm)의 영향에 대해 연구하고, 나아가 제품의 성형성에 대한 정의 및 척도를 마련하였다. 일차원 평판 성형품에 대해 섬유함유율을 통해 불균질도를 구하고, 화상처리를 통해 섬유배향을 구한 후 이들의 상관관계를 나타내는 상관계수를 얻었다. 또한 컵형 압축 성형시 복잡한 음력상태에 의해 플랜지부에서 발생하는 주름현상을 불균질도 및 면적비를 통해 나타내었다. 결과적으로 제품의 성형성을 상관계수 및 면적비를 통하여 나타내었다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.283-288
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• 2003

The object of this study is to investigate a fracture characteristics of static tensile test as a function of acoustic emission according to the fiber orientation $\theta=0^{\circ}C$ in carbon/epoxy composites, CFRP. On tensile loading, it was recognized that the fracture characteristics of CFRP in a unidirectional composites. Using the results of the AE analysis(a=2mm), it was found that the amplitude distributions of AE signals corresponding the matrix cracking, fiber debonding or delamination, and fiber breaking are 55~70dB(<200sec), 100dB(200~600sec), and 80dB(>600sec).

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.913-919
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• 2001

In this study, fiber orientation of stiffener was conducted to increase buckling load or failure load in each case with a different design value and a different objective function for stiffened laminated composite panel of I-type under compression loading. Regarding each of buckling load or failure load as objective function, optimum design was carried out. In respect of optimum design, it was investigated that optimum shape for buckling could improve fail load for postbuckling, because it was difficult to investigate the optimization of postbuckling which need long analysis times for nonlinear analysis.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.573-580
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• 2009

이 연구는 변형률 경화거동을 나타내기 위한 압출성형된 ECC를 제조하기 위하여 사용되는 조성물의 특성, 제조 방식, 배합 조건, 양생 조건에 관한 검토를 수행하였으며, 섬유의 분포 특성이 압출성형 ECC의 휨거동에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 이를 위하여 이론적/실험적 연구를 수행하여 압출성형 ECC를 생산하기 위한 기본 배합 및 제조 공정을 제시하였으며, 이미지 프로세싱 기법을 이용하여 섬유 분포 특성을 파악하였다. 실험 결과, 최적의 압출성형 ECC 패널의 배합비를 물-매트릭스 비, 시멘트, ECC 파우더, 그리고 규사미분의 비율로 제시하였다. 또한 섬유 분포 특성은 배합에 따라 달라지며 이러한 섬유 분포 특성에 따라 휨거동에 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 즉, 섬유 분산성이 좋을수록, 상보에너지($J_b'$)와 최고 가교 응력(${\sigma}_0$)이 클수록 휨 인성이 크게 나타났다. 이는 ECC 배합의 차이가 섬유 분포 특성에 차이를 줄 뿐만 아니라, 마이크로역학 특성에도 변화를 주기 때문이다. 섬유 방향성의 경우, 실험체 별로 크게 차이가 발생하지 않았으나 섬유의 분포가 3차원보다 2차원에 가깝게 배열되는 것으로 나타났다. 그러나 섬유 방향성에 대한 확률 밀도 함수는 2차원으로 가정한 경우와 매우 다른 양상을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 원하는 성능(초기균열 강도 및 인성)을 얻기 위해서는 배합과 섬유 분포 특성을 고려하여야 하는 것으로 나타났다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.58-63
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• 2004

This study is to investigate a fracture characteristics of carbon fiber reinforced plastics (CFRP) under the tensile loading as a function of acoustic emission (AE) according to the frequency analysis (transient mode) and AE source location (location mode). It was found that the fracture mechanism of AE frequency analysis was a useful tool for the estimation of different type of fracture in CFRP, i.e., matrix(epoxy resin) cracking, delamitation and fiber breakage same as AE amplitude distribution.

• 펄프종이기술
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• 제32권5호
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• pp.14-25
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• 2000

In this investigation, a wavelet transform analysis was used to decompose beta-radiographic formation images into spectral and spatial components. Conventional formation analysis may use spectral analysis, based on Fourier transformation or variance vs. zone size, to describe the grammage distribution of features such as flocs, streaks and mean fiber orientation. However, these methods have limited utility for the analysis of statistically stationary data sets where variance is not uniform with position, e.g. paper machine CD profiles (especially those that contain streaks). A continuous wavelet transform was used to analyze formation data arrays obtained from radiographic imaging of handsheets and cross machine paper samples. The response of the analytical method to grammage, floc size distribution, mean fiber orientation an sensitivity to feature localization were assessed. From wavelet analysis, the change in scale of grammage variation as a function of position was used to demonstrate regular and isolated differences in the formed structure.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권11호
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• pp.34-41
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• 2001

This study is to investigate the energy absorption characteristics of CFRP(Carbon-Fiber Reinforced Plastics) tubes on static and dynamic tests. Axial static compression tests have been carried out using the static testing machine(Shin-gang buckling testing machine) and dynamic compression tests have been utilized using an vertical crushing testing machine. When such tubes are subjected to crushing loads, the response is complex and depends on the interaction between the different mechanisms that could control the crushing process. The collapse characteristics and energy absorption have been examined for various tubes. Energy absorption of the tubes are increased as changes in the lay-up which may increase the modulus of tubes. The results have been varied significantly as a function of ply orientation and interlaminar number.