• 대한기계학회논문집A
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• 제28권4호
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• pp.443-452
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• 2004

In recent year, composite materials are increasingly used in various fields of engineering because of its superior properties. The relationships of between crack propagation and AE characteristics fer CFRP plain woven laminate composites are examined. AE signals are measured during the fracture behavior tests. The purpose of study is to estimate the crack extension behavior with AE characteristics according to the load orientation fur plain woven CFRP laminate composite.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제7권2호
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• pp.151-168
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• 2020

The present study deals with the repair of composite structures by bonding composite patches. The composite structure is a carbon/epoxy laminate with stacking sequence [45/-45/0/90]S. The damaged zone is simulated by a central crack and repaired by bonding symmetrical composite patches. The repair is carried out using composite patches laminated from the same elemental folds as those of the cracked specimen. Three-dimensional finite element method is used to determine the energy release rate along the front of repaired crack. The effects of the repair technique used single or double patch, the stacking sequence of the cracked composite patch and the adhesive properties were highlighted on the variations of the fracture energy in mode I and mixed mode I + II loading.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권10호
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• pp.760-765
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• 2011

This paper presents a study of the tensile behavior of carbon and glass fiber reinforced epoxy hybrid laminates manufactured by vacuum assisted resin transfer molding (VARTM). The objective of this study was to develop and characterize carbon fiber reinforced plastic hybrid composite material that is low cost and light-weight and that possesses adequate strength and stiffness. The effect of position and content of the glass fabric layer on the tensile properties of the hybrid laminates was examined. The strength and stiffness of the hybrid laminates showed a steady decrease with an increase of the glass fabric content this decrease was almost linear. Fracture strain of these laminates showed a slight increasing trend when glass fabric content was increased up to 3 layers, but at a glass fabric content > 3 layers the strain was almost constant. When glass fabric layers were at both outer surfaces, the hybrid laminate exhibited a slightly higher tensile strength and elastic modulus due to the small amount of glass yarn pull-out.

• Composites Research
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• 제30권2호
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• pp.158-164
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• 2017

섬유금속적층판은 금속 판재와 섬유 강화 플라스틱을 적층한 하이브리드 소재 중 하나다. 섬유금속적층판은 부품 경량화 측면을 고려했을 시, 뛰어난 충격흡수능력을 가지고 있기 때문에 자동차 및 항공우주 산업에서 적용 및 연구를 진행하고 있는 추세다. 특히, 자동차의 측면 도어 임펙트 빔의 경우, 기존의 금속소재에서 복합재료로 대체하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 자동차의 측면 도어 임펙트 빔을 금속소재와 자기 강화형 폴리프로필렌을 적층한 섬유금속적층판으로 대체하는 것이 목표다. 3가지 종류의 임펙트 빔의 3점 굽힘 시험 수치해석을 통해 단면적 대비 굽힘 저항력의 크기를 비교하였다. 그 후, 제작 실현성을 고려하여 굽힘 저항력이 우수한 이중모자형 임펙트 빔을 순수 DP 980과 섬유금속적층판으로 제작하여 자동차 측면 도어에 설치된 모델을 상정하고 충돌 해석을 수행하였다. 결과적으로 섬유금속적층판을 사용한 임펙트 빔은 기존의 DP 980보다 무게 대비 충격 에너지 흡수 능력이 약 7배 높음을 알 수 있었다.

• 대한조선학회지
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• 제25권4호
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• pp.58-68
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• 1988

$[0^{\circ}]_{8T},\;[90^{\circ}]_{8T},\;[+45^{\circ}]_{8T}$의 단축방향과 $[{\pm}15^{\circ}]_{2S},\;[{\pm}30^{\circ}]_{2S},\;[{\pm}45^{\circ}]2_{2S},\;[{\pm}60^{\circ}]_{2S},\;[{\pm}75^{\circ}]_{2S}$ Angle Ply 그리고 $0^{\circ},\;{\pm}45^{\circ},\;90^{\circ}$로 조합된 다방향 복합적층판의 기계적 성질에 대하여 스트레인 게이지를 이용하여 측정 수록하였다. 메트릭스의 특성이 잘 나타나는 $[10^{\circ}]$ Off-Axis와 $[{\pm}45^{\circ}]$ Angle Ply를 이용하여 전단탄성계수를 측정하였다. 복합재료 인장시험시 발생하는 Acoustic Emission 특성과 파괴거동을 비교 검토하고, 이것을 통하여 Acoustic Emission법의 유용성과 파손 메카니즘을 규명하고자 하였다.

• Composites Research
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• 제33권3호
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• pp.147-152
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• 2020

본 연구에서는 스파/스킨 복합재 일체형 구조물 시편 제작을 통해 구조물 형상에 의한 국부적인 내부압력 구배 및 표면접착필름 적용 조건에 따른 복합재 내부 기공의 거동에 대하여 실험적으로 평가하였다. 표면접착 필름과 탄소섬유 프리프레그 소재의 점도특성 및 열분석 비교를 통해 경화특성 및 속도 차이를 확인하였다. 그리고 스파/스킨 일체형 구조물 시편을 표면접착필름 적용 조건에 따라 2가지 유형으로 성형 제작하여 표면상태검사, 비파괴 검사 및 파괴 검사를 통하여 검증하였다. 표면접착필름이 전체 표면에 적용된 시편#1의 경우 내부구조에 의한 압력 구배가 발생하고 이로 인해 낮은 압력이 적용되는 부위에서 형성된 기공들이 먼저 경화된 표면접착필름에 막혀 배출되지 못함을 확인할 수 있었으며, 표면접착필름이 적용되지 않아 탄소섬유 프리프레그가 전면 노출된 시편#2에서는 내부 기공이 완전히 배출됨을 볼 수 있었으며 미리 경화된 표면접착필름이 내부 기공 이동 및 배출에 있어서 차단막(Barrier film)으로 작용할 수 있음을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제20권5호
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• pp.1-6
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• 2007

본 연구에서는 탄소/에폭시 복합재 적층판과 강철평판의 저속충격 거동에 관한 비교 연구를 수행하였다. 각각의 평판의 해석을 위한 판의 충격거동의 타당성을 검증하기 위해 Karas 모델을 사용하여 해석 검증을 하였다. 충격거동 비교연구를 위한 모델은 Karas 모델과 동일한 두께의 강철평판을 모사하였고, 같은 두께의 복합재 적층판을 모사하기 위하여 $[0/90/45/-45/-45/45/90/0]_{8S}$ 적층각을 이용하여 모델링 하였다. 각각의 판에 대한 저속충격 거동을 비교하기 위해 일정한 속도로 낙하하는 충격체 무게별 해석과 일정한 무게를 가진 충격체의 속도변화에 따른 해석 결과를 비교 연구하였다. 연구결과 복합재 적층판과 강철평판의 물성치로 인하여 접촉하중과 판의 변위에서는 결과값의 차이를 보였으나 복합재 적층판의 경우가 판의 유연한 특성으로 충격완화 효과가 보였으며 강철평판 보다 무게비와 충격손상에 대한 우수성을 확인하여 볼 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제62권3호
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• pp.273-279
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• 2017

A meso-scale model is proposed to study filament-wound composites with fiber undulations and crossovers. First, the crossover and undulation region is classified as the circumferential undulation and the helical undulation. Next, the two undulations are separately regarded as a series of sub-models to describe the meso-structure of undulations by using meso-parameters such as fiber orientation, fiber inclination angle, resin rich area, fiber volume fraction and bundle cross section. With the meso-structure model and the classic laminate theory, a method for calculating the stiffness of filament wound composites is eventually established. The effects of the fiber inclination angle, the fiber and resin volume fraction and the resin rich area on the stiffness are studied. The numerical results show that the elastic moduli for the circumferential undulation region decrease to a great extent as compared with that of the helical undulation region. Moreover, significant decrease in the elastic and shear moduli and increase in the Poisson's ratio are also found for the resin rich area. In addition, thickness and bundle section have evident effect on the equivalent stiffness of the fiber crossover and the undulation region.

• 한국해양공학회지
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• 제27권2호
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• pp.8-12
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• 2013

Four kinds of silicon nitride composites with tri-laminate structure were prepared by stacking tapes with aligned ${\beta}-Si_3N_4$ whisker seeds. The composites were fabricated using a modified tape casting method for enhanced alignment of the whisker seeds. The relative densities of all four samples reached 99% at room temperature. The three-point flexural strengths of the samples according to the stacking sequences were measured at both room temperature and 1723 K. The high temperature strength of sample WWW was $457{\pm}14$ MPa. The fracture of sample WWW occurred mainly along the grain boundary. The room temperature strengths of samples OOO, OWO, WOW, and WWW were $430{\pm}32$ MPa, $470{\pm}19$ MPa, $700{\pm}14$MPa, and $940{\pm}14$ MPa, respectively.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권4호
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• pp.279-286
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• 2012

Microstructure tailoring of filler loaded preceramic polymer systems offers a high potential for property improvement of Si-based ceramics and composites. Advancements in manufacturing of bulk materials by controlling microstructure evolution during thermal induced polymer-ceramic transforma-tion and polymer-filler reactions will be presented. Rate controlled pyrolysis, multilayer gradient laminate design and surface modification by gas solid reaction are demonstrated to yield ceramic components of high fractional density and superior mechanical properties. Emerging fields of applications are presented.