• 대한기계학회논문집A
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• 제31권6호
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• pp.718-724
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• 2007

Some of gas turbine model of 7F-Class has constructed and is operating with units domestically. Non-destructive testing (NDT) is one of the methods being used to inspect damage $1^{st}$ stage bucket and review damage trends. We also analyze damage configuration and microstructure according to material and compare with pape of electric power research institute (EPRI). The damaged mode could be determined by leveraging failure analysis. Especially, configuration uprate of bucket is not only to prevent damage during operation but also avoid domestic manufacturing by the competitors. Modifications were mainly concentrated on surfaces such as cooling hole and bucket tips. Analyzing of bucket damage, the earlier model of 7F-Class used with one cycle with equivalent operation hour (EOH), has various cracking of the bucket surface. Bucket damage of new model is centered on tip area (54%) as analyzed by EPRI research. We conclude that improving bucket configuration would increase repair rate on the bucket tip.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권6호
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• pp.247-258
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• 2000

It is thought that impact damages and hygrothermals can affect to CFRP (Carbon-fiber reinforced plastic) composite laminated due to the sensitivity on the composite laminated Therefore, this paper focuses on the fracture mechanisms experimentally based on a scanning acoustic microscope (SAM) when subjected to impact damages, i.e., foreign object damages(FOD), and also the influence of impact damages and hygrothermals on residual fatigue bending strength of CFRP laminates. Composite laminates used in the experiment are CF/EPOXY orthotropy laminated plates, which constist of two-interfaces [04/904]s. A steel ball launched by an air gun collides against CFRP laminates to generate impact damages. Bending fatigue tests are periodically interrupted for a nondestructive evaluation (NDE) measurement of the progrossive damages to built the fracture mechanism by impact damages, and three-point fatigue bending tests are carried out to investigate the influence of hygrothermals on the effect on the residual bending fatigue strength of CFRP laminates.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권10호
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• pp.1869-1876
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• 1992

본 연구에서는 고온에서 높은 강도특성을 유지하면서 동시에 내마모성이 뛰어 나 가스터어빈의 부재로서의 사용이 기대되는 탄화규소(SiC) 세라믹에 대하여, 고체입 자의 충격에 의해 생기는 손상에 미치는 입자의 재질 및 크기의 영향을 조사하였다. 또 각 형태의 손상발생 임계치와 강도저하에 미치는 입자크기의 영향에 관해서도 검토 하였다.

• 한국안전학회지
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• 제20권1호
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• pp.75-80
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• 2005

In this paper, when CF/EPOXY laminates for high efficiency space structure are subjected to FOD(Foreign Object Damage), the effects of temperature change on the impact damages(inter laminar separation and transverse crack) of CF/EPOXY laminates and the relationship between residual life and impact damages ale experimentally investigated. Composite laminates used in this experiment are CF/EPOXY orthotropic laminated plates, which have two-interfaces $[0^{\circ}_6/90^{\circ}_6]S$ and four-interfaces $[0^{\circ}_3/90^{\circ}_6/0^{\circ}_3]S$. CF/EPOXY specimens with impact damages caused by a steel ball launched from the air gun were observed by the scanning acoustic microscope under room and high temperatures. In this experimental results, various relations were experimentally observed including the delamination area vs. temperature change, the bending strength vs. impact energy and the residual bending strength vs. impact damage of CF/EPOXY laminates. And as the temperature of CF/PEEK laminates increases, the delaminaion areas of impact-induced damages decrease linearly. A linear relationship between the impact energy and the delamination areas were observed. As the temperature of CF/PEEK laminates increases, the delamination areas decrease because of higher initial delaminatin damage energy.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.383-388
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• 2001

Effects of particle property variation of cone crack shape according to impact velocity in silicon carbide materials were investigated. The damage induced by spherical impact having different material and size was different according to materials. The size of ring cracks induced on the surface of specimen increased with increase of impact velocity within elastic contact conditions. The impact of steel particle produced larger ring cracks than that of SiC particle. In case of high impact velocity, the impact of SiC particle produced radial cracks by the elastic-plastic deformation at impact regions. Also percussion cone was formed from the back surface of specimen when particle size become large and its impact velocity exceeded a critical value. Increasing impact velocity, zenithal angle of cone cracks in SiC material was linearly decreasing not effect of impact particle size. An empirical equation, $\theta=\theta_{st}-\upsilon_p(180-\theta_{st})(\rho_p/\rho_s)^{1/2}/415$, was obtained from the test data as a function of quasi-static zenithal angle of cone crack($\theta_{st}$), the density of impact particle(${\rho}_p$) and specimen(${\rho}_s$). Applying this equation to the another materials, the variation of zenithal angle of cone crack could be predicted from the particle impact velocity.

• 비파괴검사학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-10
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• 1997

본 연구에서는 첨단 재료인 CFRP 적층재가 저온 및 고온 분위기하에서 FOD를 받을 때 적층 부재의 충격 손상 즉, 온도 변화가 층간 박리 손상 및 모재 크랙 발생에 미치는 영향에 관해 관찰하였다. 연구 결과 주변온도가 CFRP 적층재의 충격 손상에 큰 영향을 미쳤으며 적층수가 많을수록 손상 박리 면적은 주변 온도의 변화에 따라 급격히 변화함을 알 수 있었다. 특히, CF/PEEK 적층재는 주변 온도가 낮아질수록 박리 면적은 급격히 증가하나 모재 크랙은 작아졌고 CF/epoxy 적층재는 온도가 낮아질수록 박리 면적, 모재 크랙 모두 커졌다. 즉, 시험편 표면 온도가 낮아지면 단위 충격 에너지당 박리 면적($m^2/J$)이 크게 되어 온도가 저하할수록 임계 박리 에너지가 작게되며, 박리를 생기게 하는 초기 손상 에너지가 작게 되어 박리 발생이 쉽게 됨을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권9호
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• pp.714-719
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• 2013

본 연구 대상 터보 프롭 항공기는 주어진 항공기 임무 수행을 위해 결빙 조건하에서도 운용이 가능하여야 한다. 동 연구에 적용된 터보 항공기의 공기 흡입구 계통은 정상 비행조건하에서 엔진 입구에 최대 전압력을 공급할 수 있도록 설계 및 검증이 되어야 할 뿐만 아니라 결빙조건하에서 생길 수 있는 얼음과 같은 입자가 엔진 흡입구 망으로 들어가서 엔진 화염꺼짐이나 엔진에 심각한 손상을 주지 않도록 하기 위한 관성분리기를 포함하도록 개발이 되어야 한다. 따라서 결빙 조건하에서 형상이 변하는 가변형상의 공기흡입구 조립체를 설계하고 설계 결과 확인을 위해 조립체에 대한 전산 유동 및 구조해석을 수행하였다. 이후 35% 축소형 모델을 제작하여 풍동시험을 수행하였다. 동 논문에서는 흡입구 조립체 개발과정에서 요구되는 공기역학적 설계, 잔산 유동/구조 해석 및 풍동 시험평가 결과를 기술하였다.

• Composites Research
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• 제22권1호
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• pp.22-31
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• 2009

최근 화석 연료가 고갈됨에 따라 대체 에너지 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 여러 대체 에너지들 중 풍력 발전기는 바람의 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어 주는 시스템으로 매우 친환경적이기 때문에 다양하게 연구되고 있다. 따라서 본 연구의 목표는 500W급 소형 풍력 발전용 블레이드의 개발로서 외국에 비하여 상대적으로 풍속이 낮은 국내와 같은 지역에 적용할 수 있도록 설계 되어야 한다. 본 논문에서는 피로수명을 고려한 고효율 경량화 블레이드의 공력설계 및 구조설계 방법이 제안되었으며, 구조해석으로 선형 정적해석, 좌굴해석, 진동모드해석이 수행되었다. 또한 풍력 발전 시스템에 발생할 수 있는 유체충돌해석을 모사하였다. 해석결과들은 유압시험장비를 이용한 구조시험 빛 성능시험의 결과와 비교되었고, 비교적 잘 일치하여 설계결과의 안전성을 확인하였다.