• Title/Summary/Keyword: Fiber architecture

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알칼리활성 슬래그 기반 초고연성 복합재료의 휨거동 해석 (Analytical Study on Flexural Behavior of Alkali-Activated Slag-Based Ultra-High-Ductile Composite)

  • 이방연
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.158-165
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    • 2019
  • 이 연구의 목적은 알칼리활성 슬래그 기반 섬유보강 복합재료를 보 부재의 재료로 활용하였을 때 휨거동을 해석적으로 분석하는 것이다. 7% 이상의 초고연성이 나타날 수 있는 알칼리활성 슬래그 기반 섬유보강 복합재료를 제조하기 위하여 재료 및 배합을 선정하였고, 재료의 압축강도와 인장성능을 평가하였다. 복합재료는 압축강도 32.7MPa, 인장강도 8.43MPa, 인장변형성능 7.52%를 나타내었다. 초고연성 복합재료로 구성된 보의 휨거동을 분석하기 위하여 4가지 단면에 대하여 비선형 단면 층상화 방법을 사용하여 해석을 수행하였다. 해석결과 초고연성 복합재료로 부분적으로 보강된 경우 8.0%, 콘크리트가 복합재료로 전부 치환되어 전체 보강된 경우 24.7%의 휨강도 증진효과가 있는 것으로 나타났다. 휨강도 증진 효과가 크지 않은 이유는 인장 연단의 변형률이 최대 1.38%로 초고연성 복합재료의 인장변형성능의 18.4%밖에 되지 않기 때문인 것으로 나타났다.

Banana agriculture waste as eco-friendly material in fibre-reinforced concrete: An experimental study

  • Mohammed M., Attia;Abd Al-Kader A., Al Sayed;Bassam A., Tayeh;Shymaa M.M., Shawky
    • Advances in concrete construction
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    • 제14권5호
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    • pp.355-368
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    • 2022
  • This paper investigates the impact of length and volume fractions (VFs) of banana fibres (BFs) on the mechanical and physical properties of concrete. The mechanical properties were compressive strength, splitting tensile, flexural strength, and bond stress, while the physical properties were unit weight and absorption. The slump test was used to determine workability. The concrete's behaviour with BFs was studied using scanning electron microscopy. Experimental work of concrete mixtures with BFs of various lengths (12 mm, 25 mm, and 35 mm) and VFs (0%, 0.5%, 1.0%, and 1.5%) were carried out. The samples did not indicate any agglomeration of fibres or heterogeneity during mixing. The addition of BFs to concrete with VFs of up to 1.50% for all fibre lengths have a significant impact on mechanical properties, also the longer fibres performed better than shorter ones at all volume fractions of BFs. The mix10, which contain BFs with VFs 1.5% and length 35 mm, demonstrated the highest mechanical properties. The compressive strength, splitting tensile, flexural strength, and bond stress of the mix10 were 37.71 MPa, 4.27 Mpa, 6.12 MPa, and 6.75 MPa, an increase of 7.37%, 20.96%, 24.13%, and 11.2% over the reference concrete, which was 35.12 MPa, 3.53 MPa, 4.93 MPa, and 6.07 MP, respectively. The absorption is increased for all lengths by increasing the VFs up to 1.5%. Longer fibres have lower absorption, while shorter fibres have higher absorption. The mix8 had the highest absorption of 4.52%, compared to 3.12% for the control mix. Furthermore, the microstructure of concrete was improved through improved bonding between the fibres and the matrix, which resulted in improved mechanical properties of the composite.

보급형 12피트 배스 낚시보트의 유한요소해석을 통한 선체강도평가 (Hull Strength Evaluation of Dissemination 12ft Bass Fishing Boat Using FEA)

  • 오영철;고재용;정세윤;최정환;김현진
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.225-226
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    • 2012
  • 최근 국내에서 섬유강화유리플라스틱(GRP)을 주로 사용하여 해양레저선박 및 구조물에 대한 건조가 이루어지고 있다. 하지만 해양레저 선박에 대한 구조강도 평가의 관심이 다소 미흡하다. 따라서 국내 실정에 적합한 구조강도평가기법을 정립하고 국내 규정 중 한국선급(KR)의 해양레저선박지침과 국토해양부의 강화플라스틱선 구조기준을 적용하여 구조설계 및 유한요소해석을 수행하여 신뢰성을 확보하고자 하였다.

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하중이력에 따른 탄소섬유로 보강된 RC보의 휨 거동 (Flexural Behavior of Reinforced Concrete Beam Strengthened with Carbon Fiber Sheet under Load History)

  • 윤태호;김진상
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.845-852
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    • 2015
  • 본 연구에서는 합리적인 보강설계를 위하여 기존 철근콘크리트 보에 탄소섬유시트 보강시 하중이력에 따른 휨보강 효과를 분석하였다. 실구조물에서는 다양한 하중이력을 겪은 철근콘크리트보에 보강을 하게 되나 보강시기에 따른 구조물과 보강재료의 초기상태가 고려되지 않으므로 구조물의 안전적 측면과 경제적 측면으로 문제점을 발생시킬 수 있는 요인이 된다. 다양한 하중이력을 거친 RC 보의 변형률 상태를 고려하여 탄소섬유시트 보강에 따른 거동변화를 분석하였다. 휨보강후 거동에 영향을 미치는 변수들에 대하여 보강대상 부재의 하중이력의 영향을 고려한 비선형 단면해석결과 탄소섬유 휨보강보의 보강 후 구조적 성능은 하중이력에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 탄소섬유 휨보강보의 휨강도는 하중이력에 크게 영향을 받으므로 설계시 반드시 고려하여야 한다.

아라미드 FRP 스트립과 강판 사이의 계면 부착응력에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Interfacial Bond Stress between Aramid FRP Strips and Steel Plates)

  • 박재우;류재용;최성모
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.359-370
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    • 2015
  • 본 연구에서는 AFRP 스트립과 강재사이의 부착거동에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 실험적 연구를 통해 AFRP 판과 강판사이의 계면부착거동을 관찰하고, 계면부착응력을 산정하는 것이 본 연구의 목표이다. 실험변수로는 부착길이와 AFRP의 두께를 선택하였으며, 18개의 일면전단시편 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과 부착길이와 AFRP 두께가 증가함에 따라 하중값을 증가하였으며, 부착길이와 AFRP 두께가 증가함에 따라 각각 63%, 86%의 하중값이 증가하였다. 끝으로 강재와 AFRP 사이의 부착응력-슬립관계를 산정하였다. 부착응력-슬립관계는 탄성선형거동을 보이고 있으며, 부착길이와 AFRP 두께는 부착응력과 파괴에너지에 영향을 덜 미치는 것으로 나타났다.

Influence of Ultrasonic Waves on the Stacking Orientation in Carbon Fiber/Epoxy Composite Laminates

  • ;;;;임광희
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.8-13
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    • 2008
  • In this study, an investigation of shear wave ultrasonic technique was carried out to detect stacking orientation error for CF/Epoxy quasi-isotropy composite laminates. The ultrasonic shear wave is particularly sensitive to ply orientation and layup sequence in tire CF/Epoxy composite laminates. In the manufacturing of composite laminates, it is important that layup errors be detected in samples. In this work, an effect was mack to develop shear wave techniques that can be applied to composite laminates. During testing, the mast significant problem is that the couplant conditions do not remain the same because of its changing viscosity. The design and use of a shear ware transducer would greatly alleviate the couplant problem. A pyramid of aluminum, with isosceles triangle (two 45o angles) sides, was made to generate shear waves, using two longitudinal transducers based on an ultrasonic-polarized mechanism. A signal splitter was connected to the pulser jack on a pulser/receiver and to the longitudinal transducers. The longitudinal transducers were mounted with mineral oil, and the shear transducer was mounted with burnt honey on the bottom as a receiver. The shear wave was generated at a maximum and a minimum based on the ultrasonic-polarized mechanism. Results show it is feasible to measure layup error using shear wave transducers on a stacking of prepregs in composites.

원전 안전통신망을 위한 TDMA 기반의 프로토콜 개발 (Development of TDMA-Based Protocol for Safety Networks in Nuclear Power Plants)

  • 김동훈;박성우;김정헌
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제55권7호
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    • pp.303-312
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    • 2006
  • This paper proposes the architecture and protocol of a data communication network for the safety system in nuclear power plants. First, we establish four design criteria with respect to determinability, reliability, separation and isolation, and verification/validation. Next we construct the architecture of the safety network for the following systems: PPS (Plant Protection System), ESF-CCS (Engineered Safety Features-Component Control System) and CPCS (Core Protection Calculator System). The safety network consists of 12 sub-networks and takes the form of a hierarchical star. Among 163 communication nodes are about 1600 origin-destination (OD) pairs created on their traffic demands. The OD pairs are allowed to exchange data only during the pre-assigned time slots. Finally, the communication protocol is designed in consideration of design factors for the safety network. The design factors include a network topology of star, fiber-optic transmission media, synchronous data transfer mode, point-to-point link configuration, and a periodic transmission schedule etc. The resulting protocol is the modification of IEEE 802.15.4 (LR-WPAN) MAC combined with IEEE 802.3 (Fast Ethernet) PHY. The MAC layer of IEEE 802.15.4 is simplified by eliminating some unnecessary (unctions. Most importantly, the optional TDMA-like scheme called the guaranteed time slot (GTS) is changed to be mandatory to guarantee the periodic data transfer. The proposed protocol is formally specified using the SDL. By performing simulations and validations using Telelogic Tau SDL Suite, we find that the proposed safety protocol fits well with the characteristics and the requirements of the safety system in nuclear power plants.

울진 소광리 일대의 관속식물상 (The Vascular Plant Species in Sogwang-ri, Uljin-gun)

  • 신현탁;이명훈;윤정원
    • 한국자원식물학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.214-235
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    • 2011
  • 본 연구는 소광리 일대의 관속식물상을 밝히고 주요 식물들의 분포를 조사하였다. 2009년 4월부터 2010년 9월까지 총 10회에 결쳐 조사를 수행하였다. 그 결과 관속식물은 89과 253속 367종 3아종 53변종 7품종의 430분류군이 확인되었다. 그 중 산림청 지정 희귀식물은 11분류군, 특산식물은 13분류군이 조사되었다. 또한 식물구계학적 특정식물종은 54분류군, 국외반출 승인대상 식물에는 19분류군이 조사되었다. 한편 귀화식물은 15분류군으로 확인되었으며, 귀화율은 3.4%로 나타났다. 조사된 430분류군의 유용도는 식용이 176분류군(40.9%), 약용 145분류군(33.7%), 목초용 114분류군(26.5%), 관상용 63분류군(14.6%), 목재용 15분류군(3.4%), 섬유용 11분류군(2.5%) 그리고 공업용이 4분류군(0.9%)으로 나타났다.

복합재료 유연 프로펠러의 제작 및 성능 평가 (Production & Performance Assessment of Composite Material Flexible Propeller)

  • 이상갑;변준형;백부근;현범수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제46권6호
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    • pp.667-674
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    • 2009
  • The researches on the development of composite material underwater vehicle propeller have been actively attempted for the reduction of radiation noise with outstanding damping effects. Composite material propellers have almost been designed and produced by the foreign experts, and it is difficult to obtain the related informations about their flow, vibration, material characteristics because they are treated as the secrets with close relationship to the military technology, especially in the case of underwater vehicles. For the security of domestic manufacture of composite material propeller and the comparison and examination of its performance and radiation noise characteristics with those of German CONTUR composite material propeller, two propellers were self-produced according to the fiber weaving and array using compressible molding process and their self performances and radiation noise characteristics were measured. The mean fluctuations of blade tip of self-produced composite material propeller were increased and the radiation noises in the low frequency band were reduced compared to those of CONTUR, which could be estimated as the change of material characteristics and also be thought to be used for the future research informations.

철계 형상기억합금 스트립으로 보강된 콘크리트 기둥의 반복이력거동 평가 (Hysteretic Behavior Evaluation of Reinforced Concrete Columns Retrofitted with Iron-based Shape Memory Alloy Strips)

  • 정새벽;정동혁
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.287-297
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    • 2022
  • 본 논문에서는 철계형상기억합금(Fe SMA) 스트립으로 능동구속된 콘크리트 기둥의 실험적, 해석적 연구결과를 제시한다. Fe SMA과 탄소섬유보강시트(CFRP)로 각각 구속된 콘크리트 공시체의 압축실험을 통해 형상기억합금 기반 능동구속기법의 효과성을 평가하였다. 실험결과, Fe SMA 스트립으로 구속된 콘크리트 공시체가 낮은 구속력에도 불구하고 CFRP 시트로 구속된 공시체에 비해 더 우수한 변형능력을 가지는 것으로 밝혀졌다. 실험을 통해 얻은 구속된 콘크리트의 압축거동 결과를 이용해 소성힌지 영역이 각각 Fe SMA 스트립과 CFRP 시트로 보강된 콘크리트 기둥의 유한요소모델을 구축하였다. 기존 수행된 콘크리트 기둥의 수평반복가력 실험결과를 바탕으로 구축된 기둥 모델을 검증하였고, 각각의 기둥 모델에 대한 수평반복가력 해석을 수행하였다. 해석결과, Fe SMA 스트립으로 보강된 콘크리트 기둥이 CFRP 시트로 보강된 기둥모델에 비해 변형, 에너지 소산능력 향상에 효과적임을 확인하였다.