• Composites Research
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• 제24권1호
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• pp.10-16
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• 2011

복합재 적층판의 피로수명을 평가하는 것은 여러 가지 재료와 섬유적층각에 따라 수많은 인증실험이 요구된다. 본 논문에서는 미시역학적 파손이론을 이용하여 복합재의 구성재료인 섬유, 기지 및 섬유/기지 경계면의 피로수명 예측를 통해 복합재 적층판의 피로수명 평가를 할 수 있는 방법을 제시하였다. 기지는 다축응력상태을 고려할 수 있는 일반적인 등방성 재료의 등가응력파손식을 이용하였고, 섬유는 이방성 재료이지만 섬유방향의 응력이 주요하므로 섬유방향의 응력만 고려한 최대응력 파손식을 사용하였다. 섬유/기지 경계면에서는 임계단면파손식을 사용하였고, 경계면의 피로강도가 크다고 가정하여 경계면에서의 피로파손는 무시하였다. 인장과 압축강도가 다른 재료의 평균응력효과를 고려할 수 있도록 수정된 Goodman 식을 이용하였다. 순수 기지의 피로실험 데이터를 기반으로 미시역학적 파손이론을 이용하여 단일 플라이와 복합재 적층판인 UDT[$90^{\circ}2$], BX[${\pm}45^{\circ}$]S와 TX[$0^{\circ}/{\pm}45^{\circ}$]S의 피로수명을 예측해 보았고, 실험 데이터와 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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• 제2권4호
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• pp.284-293
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• 1991

• 한국주조공학회지
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• 제13권6호
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• pp.547-554
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• 1993

Aluminum alloy matrix composites reinforced with various amounts of $Al_2O_3$ short fibers have been produced by rheo-compocasting accompanied by hot pressing. When composites reinforced with fibers are produced by rheo-compocasting, S-L process is the most effective method for homogeneous dispersion of fibers. A sound composites with the improved orientation(3 dimension${\rightarrow}$2 dimension) of the fibers and increased volume fraction of them have been fabricated through the hot pressing of the casted composites. Fibers are broken down when rheo-compocasting, hot pressing, and $T_6$ treating. Among them fibers are broken down most heavily in the hot pressing. And even in the case of the composite reinforced with 30 vol% fibers, which showed the hardest fiber break down, aspect ratio(11.6) is higher than critical aspect ratio(10.7). The fiber strengthening effect in the composites has showed upto 573K. As the test temperature increases to the range of 573K, the effect has been higher. The fracture of composites is controlled by fiber from room temperature to 473K, but the fracture of composites is controlled by interface between fiber and matrix alloy above 473K.

• Archives of Metallurgy and Materials
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• 제63권3호
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• pp.1485-1488
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• 2018

The effect of additives on the densification behavior and mechanical properties of pure and additive (Zr, B and Mg)-added silica ceramics were investigated for their application to the matrix phase of a silica fiber reinforced silica (SiO₂/SiO_2f) composite. The additives affected the rate of densification and crystallization (or transformation) of the amorphous silica. Among the compositions, pure silica ceramics sintered at 900℃ for 1 h showed the maximum flexural strength. Based on the results, SiO₂/SiO_2f was fabricated by a repeated vacuum-assisted infiltration method followed by the heat treatment at 900℃ for 1 h. The relative density of the composite was 78.2% with a flexural strength of 22.4 MPa. Fractography revealed that the composite was damaged by strong bonding at the fiber/matrix interface and the fracture of fiber.

• Composites Research
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• 제23권4호
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• pp.7-13
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• 2010

체적 적분방정식법(Volume Integral Equation Method)이라는 새로운 수치해석 방법을 이용하여, 서로 상호작용을 하는 이방성 함유체를 포함하는 등방성 무한고체가 정적 인장하중을 받을 때 무한고체 내부에 발생하는 응력분포 해석을 매우 효과적으로 수행하였다. 즉, 등방성 기지에 다수의 이방성 함유체가 1) 정사각형 배열 형태 또는 2) 정육각형 배열 형태로 포함되어 있는 경우에 대하여, 다양한 함유체의 체적비에 대하여, 중앙에 위치한 이방성 함유체와 등방성 기지의 경계면에서의 인장응력 분포의 변화를 구체적으로 조사하였다. 또한, 단일의 이방성 함유체에 대한 체적 적분방정식법을 이용한 해와 해석해를 비교해 봄으로서, 체적 적분방정식법을 이용하여 구한 해의 정확도를 검증하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.116-120
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• 2005

In this study, composites with polypropylene(PP) and Jute fiber were prepared by compression molding technique. Generally, hydrophilic jute fibers do not adhere well to PP, which is hydrophobic. Maleic anhydride grafted polypropylene(MAPP) had been widely used as a coupling agent to improve the bonding between ligno-cellulosic fibers and PP. The coupling agent improved the tensile and flexural properties when the mechanical properties were tested by using a UTM. The mechanical properties of natural fiber composites(NFCs) by modified thermoplastics were higher than those of NFCs by unmodified thermoplastics. Fracture surfaces of the composites and the fiber orientations were investigated by scanning electron microscopy. The mechanical performance of NFCs by modified thermoplastics appeared to be improved by the enhanced interface adhesion between the fiber and the matrix.

• Composites Research
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• 제28권1호
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• pp.22-27
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• 2015

복합재의 고강성을 얻기 위하여 매트릭스 및 섬유 각각의 물성도 중요하지만, 매트릭스와 섬유간 계면접착력이 매우 중요하다. 바닷물이 계면을 침투하게 되면 계면물성이 낮아지게 되고, 복합재의 균열이 일어나게 될 것이다. 이번 실험에서, 물리적/계면 시험법과 미세역학 시험법을 이용하여 유리섬유 노화일수에 따른 계면물성 변화를 연구하였다. 유리섬유의 기계적 물성변화는 단섬유 인장시험을 통해 조사했다. 유리섬유의 계면물성 변화는 비파괴 음향방출과 피로시험을 응용한 미세역학 시험을 통해 조사했다. 피로강도의 변화를 통하여 유리섬유와 에폭시간의 상대적인 계면물성을 평가하였다. 실험결과, 염수노화 일수에 따라 유리섬유의 직경이 감소하는 것을 관찰하였고, 미처리의 경우보다 기계적 및 계면 물성 감소를 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권3호
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• pp.405-413
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• 1997

In the present paper, it is attempted to reconfirm the "Intelligent" material properties using both the sintered TiNi/Al(1100) matrix composite made by powder metallurgy method and the squeeze-casted TiNi/Al6061 specimens. A metal matrix composite is, its fault has been considered to deteriorate a strength of composite by heating residual stress of the matrix. Therefore, it is necessary to remove a tensile residual stress, to produce the strength of a composite better. On the contrary, if compressive residual stress happens in matrix of composite in place of tensile residual stress, it will make the strength of composite better. So that, this paper introduce the development of a high strength of composite, by using compressive residual stress well, on the study. By using these specimens, shape memory strengthening effects in tensile strength and fatigue crack propagation above inverse transformation temperature of TiNi fiber were investigated. We occurs the prestrain and volume fraction for to discuss the effects of a composite strength. Moreover, by SEM observation, the effect of the residual stress at the interface between Al matrix and TiNi fiber and some brittle precipitation layers such as inter metallic compounds on fracture mechanisms was discussed metallurgically.urgically.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권3호
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• pp.201-207
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• 2019

본 연구에서는 변형속도에 따른 비정질 강섬유보강 시멘트복합체의 직접인장특성에 대하여 평가하였다. 길이 15, 30mm의 박판형 비정질 강섬유를 각각 1.0, 1.5, 2.0% 혼입한 섬유보강 시멘트복합체를 제작하였으며, 변형속도 $10^{-6}/s$(정적), $10^1/s$(동적)의 조건에서 직접인장시험을 수행하였다. 그 결과, 길이 15mm의 비정질 강섬유는 섬유의 섬유의 길이가 짧고 혼입개체수가 많기 때문에 섬유가 매트릭스로부터 인발되었다. 반면, 길이 30mm의 비정질 강섬유는 섬유의 표면이 거칠고 비표면적이 크기 때문에 매트릭스와의 부착성능이 우수하지만, 박판형의 섬유 형상이 전단력에 약하기 때문에 섬유가 인발되지 않고 파단 되었다. 섬유의 길이가 길수록 인장강도, 변형능력 및 인성이 큰 것으로 나타났다. 반면, 길이 30mm의 비정질 강섬유는 매트릭스로부터 인발되지 않고 파단 되지만 길이 15mm의 비정질 강섬유는 매트릭스로부터 인발되기 때문에 변형속도의 영향을 받는 섬유-매트릭스 계면의 부착효율이 크게 되어, 인장강도, 변형능력 및 인성에 대한 동적증가계수가 큰 것으로 나타났다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.692-696
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• 2001

Thermo-mechanical behavior and mechanical properties of intelligent polymer matrix composite with SMA fiber are experimentally studied. It is found that increments of compressive thermal strain is observed as the pre-strain and TiNi volume fraction increase. The smartness of the SMA is given due to the shape memory effect of the TiNi fiber which generates compressive residual stress in the matrix material when heated after being prestrained. In the paper, alloy is based on the general purpose commercial code ANSYS. And for the purpose of easy and fast user's analysis, it is developed the Graphical User Interface by using Tcl/Tk language.