• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제20권5호
• /
• pp.511-520
• /
• 2007

본 연구는 복합재료 교량시스템의 규준 정립을 위한 연구로서 실제 설계 시공되어진 복합재료 교량의 정밀해석수행과 이를 통한 복합재료 교량의 파괴거동 및 설계기준 등을 조사하는데 그 목적이 있다. 본 연구의 효율적인 연구를 위하여 실제 미국 NEW YORK주 내에 설계 시공되어있는 Noncomposite-FRP 복합재료 교량을 대상으로 해석적 연구를 수행하였으며 본 연구에서 사용된 해석적 모델을 토대로 실제 미국에서 기 수행되어진 교량 거동에 관한 해석 및 실험하중 평가와 그 결과를 비교하였다. 특히 국내 복합재료 교량의 해석적 설계기준 평가를 위하여 보다 실질적이고 정확한 파괴모드의 조사 및 분석이 요구되어지므로 본 연구에서는 이를 위하여 기존의 해석적 연구에서 가벼운 중량으로 인하여 무시되었던 자중의 영향과 각 적층 layer에 설계된 ply orientation을 고려하여 해석하였다. 그 결과 자중을 고려한 복합재료 패널들의 경우, 제작 결함에 따른 이음부 파괴가 없을 경우 교량 상부 구조 중 횡축 보에서의 국부 좌굴 파괴가 교량의 파괴를 지배할 것으로 본 연구결과에서 예측되었다. 이는 복합재료 교량 제작 시 복합재료 상판 패널과 보의 이음부가 Noncomposite로 제작되는 경우 실제 제작되어진 복합재료 상판의 고 강성에 의하여 재하 하중에 의한 하부 강재 거더 좌굴이 선행되는 것으로 판단된다.

• 에너지공학
• /
• 제20권3호
• /
• pp.185-190
• /
• 2011

본 논문은 초전도 에너지 저장장치(SMES)용 전도냉각형 고온초전도 자석의 설계, 제작 및 평가에 대해 기술한다. 고온초전도 자석은 황동 안정화재를 갖는 2개의 Bi-2223 다심 선재가 적층된 4-ply 도체로 제작된 22개의 double pancake coil(DPC)로 구성된다. 그리고, 각 DPC는 내경과 외경이 각각 500 mm, 691 mm이고 높이가 10 mm인 2개의 single solenoid coil로 구성된다. 코일 내부의 전기적 손실에 의해 발생된 열의 냉각을 위하여 DPC 사이에 두께 3 mm의 알루미늄 판이 내재된다. 고온초전도 자석은 2단 Gifford McMahon 냉동기에 의해 5.6 K까지 냉각된다. 충전전류가 증가할수록 방전시 고온초전도에서의 최대 온도가 증가 하였다. 충전전류가 360 A일 때 ��치 없이 고온초전도 자석에 1 MJ의 자기에너지가 성공적으로 저장되었다. 본 연구에서는 SMES용 전도 냉각형 고온초전도자석에 대한 열적, 전자기적 특성을 보이고, 본 연구를 통해 얻어진 결과는 전도냉각형 고온초전도자석의 최적설계 및 안정도 평가에 활용될 것이다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제48권8호
• /
• pp.555-563
• /
• 2020

전진익 항공기는 평익 항공기와 비교하였을 때 우월한 공력 특성을 갖고 있다. 그러나 전진익 항공기는 종래의 주익에 비하여 낮은 발산 속도를 갖고 있게 되고, 이는 설계 단계에서 필수적으로 고려하여야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 공력탄성학적 테일러링에 대한 연구가 이루어졌다. 적층 판의 최적의 적층 배열을 찾기 위해선 반복적인 계산이 필요하고 이를 위하여 모델링이 용이하고 계산 효율성이 우수한 1차원 보 축소 해석을 수행한다. 해석을 위하여 다물체 동역학 프로그램인 DYMORE를 사용하였고 이를 해석해와 비교하였다. 또한 NACA0015 형상의 다중 셀 구조 단면을 해석하기 위하여 상용 프로그램 VABS를 사용하였고 전진익 항공기의 날개를 보다 현실적으로 해석하기 위하여 oblique 기능을 사용하였다. 공력탄성학적 테일러링을 통하여 얻은 최적의 발산 속도는 238.9m/s이고 이는 기존에 동일 중량, 단일 방향으로 적층한 날개에 비하여 42% 가량 개선된 수치이다. 하지만 공력탄성학적 테일러링이 부주의하게 적용할 경우 기존 단일 적층 날개에 비하여 오히려 감소된 발산 속도를 가질 수 있음을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제10권4호통권37호
• /
• pp.691-700
• /
• 1998

본 연구에서는 역대칭 또는 비대칭 적층쉘에 대한 Von Karman-Donnell 운동방정식을 기초로 한 다중 모드 접근법을 이용하여 양단이 단순지지 되고 다른 임의지지가 단순 또는 고정지지인 원통 쉘의 비선형 거동에 대해 연구하였다. 방정식은 모든 경계조건에 대해 만족하며, 변위함수는 최저 진동모드와 원주 방향의 변위의 연속성 조건을 만족하는 것으로 한다 비선형 진동 방정식은 Galerkin 법을 이용하여 유도하였고, 비선형 진동수는 조화평균법을 이용하여 적층 매개변수, 재료 상수, 종횡비 및 진동 진폭의 함수로서 표시하였다. 초기 진폭의 영향에 대해서는 4가지 형태의 경계조건에 대한 비선형 진동 결과를 비교 검토하였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제35권3호
• /
• pp.439-447
• /
• 2020

This paper presents two sets of full three-dimensional thermoelastic finite element analyses of superimposed thermo-mechanically loaded Spar Wingskin Joints made with laminated Graphite Fiber Reinforced Plastic composites. The study emphasizes the influence of residual thermal stresses and material anisotropy on the inter-laminar delamination behavior of the joint structure. The delamination has been pre-embedded at the most likely location, i.e., in resin layer between the top and next ply of the fiber reinforced plastic laminated wingskin and near the spar overlap end. Multi-Point Constraint finite elements have been made use of at the vicinity of the delamination fronts. This helps in simulating the growth of the embedded delamination at both ends. The inter-laminar thermoelastic peel and shear stresses responsible for causing delamination damage due to a combined thermal and a static loading have been evaluated. Strain energy release rate components corresponding to the Mode I (opening), Mode II (sliding) and Mode III (tearing) of delamination are determined using the principle of Virtual Crack Closure Technique. These are seen to be different and non-self-similar at the two fronts of the embedded delamination. Residual stresses developed due to the thermoelastic anisotropy of the laminae are found to strongly influence the delamination onset and propagation characteristics, which have been reflected by the asymmetries in the nature of energy release rate plots and their significant variation along the delamination front.

• 대한금속재료학회지
• /
• 제47권12호
• /
• pp.811-818
• /
• 2009

In order to meet increasingly complex and rigorous technical specifications, extensive effort has been devoted to fabricate clad materials with multi-layered metal plates. In this study, novel stainless steel/aluminum/copper (STS/Al/Cu) three-ply clad materials were fabricated by a hot rolling process for cookware applications. The effect of the testing temperature on the mechanical properties of the clad materials and on each component metal was investigated during the tensile tests. The interface properties of the clad materials were also examined by optical microscopy (OM) and an electron probe micro-analyzer (EPMA). The best mechanical and interfacial properties for a warm working process were found in a sample annealed at a temperature of $300^{\circ}C$. For the sample annealed at $400^{\circ}C$, the results of the tensile test indicated that interface delamination occurred only in the region of the Al/Cu interfaces. This was due to the formation of the thick and brittle intermetallic compound of $Al_2Cu$ in the Al/Cu interface. In contrast, no interface delamination was observed in the STS/Al interface, most likely due to its strong bond strength.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제7권3호
• /
• pp.243-254
• /
• 2019

본 연구에서는 지금까지 공동주택 지하주차장 상부 슬래브에 적용하여 누수하자가 발생된 방수공법들의 문제점과 상부 슬래브의 특성을 고려한 요구조건을 검토하고, 이에 적합한 성능(안)을 선정하여 복합형 폴리우레아 공법을 대상으로 그 적합성 여부를 판단하고자 하였다. 검토결과, 공동주택 지하주차장 상부슬래브에는 (1) 균열 및 거동 대응성, (2) 바탕면 일체성, (3) 수직부 수밀 안정성, (4) 누름층 시공 용이성, (5) 충격 및 누름 대응성, (6) 차량 이동하중에 대한 대응성 등의 성능검토가 필요하겠다. 연질, 경질의 복합형 폴리우레아를 대상으로 요구조건에 해당하는 5가지 항목에 대한 평가를 진행한 결과 모두 조건에 부합하는 것으로 확인되었으며, 단일 공법으로 적용함에 있어 문제점이 있던 재료들을 복합화 함으로서 각 재료의 장단점을 보완하여 효과적으로 적용할 수 있음을 확인하였다. 단, 실제 현장에 적용하기 위해서는 향후 Mock-up 평가 등 현장 적용성에 대한 추가적인 평가가 이루어져야 할 것이며, 복합화에 따른 경제성 및 유지관리성 측면에서의 검토를 통해 실제 시장 적용성 여부에 대한 후속적인 연구가 필요하겠다.