• 제목/요약/키워드: Optimal fiber angle

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젖음성 및 전기저항 측정을 이용한 플라즈마 처리된 단일 탄소섬유 강화 탄소나노튜브-페놀수지 나노복합재료의 계면접착력 향상 (Improvement of Interfacial Adhesion of Plasma Treated Single Carbon Fiber Reinforced CNT-Phenolic Nanocomposites by Electrical Resistance Measurement and Wettability)

  • 왕작가;권동준;구가영;박종규;이우일;박종만
    • 접착 및 계면
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    • 제12권3호
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    • pp.88-93
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    • 2011
  • 페놀수지에 함침된 탄소나노튜브 (CNT)의 최적 분산제조공정은 전기저항 측정으로 구해졌으며, 플라즈마 처리된 탄소섬유와 CNT-페놀수지 나노복합재료간의 계면특성이 전기-미세역학시험법에 의해 연구되었다. 탄소섬유의 젖음성은 플라즈마 처리 후에 현격하게 증가되었다. 탄소섬유와 CNT-페놀수지 나노복합재료의 표면에너지는 Wilhelmy 플레이트 시험법으로 측정되었다. 탄소섬유 표면의 활성화로 인하여 플라즈마 처리 후 전진 접촉각은 $65^{\circ}$에서 $28^{\circ}$로 감소되었다. 이는 정적 접촉각과 상호 일치함을 보여 주었다. 플라즈마 처리된 탄소섬유와 CNT-페놀수지 나노복합재료간의 접착일은 플라즈마 처리전보다 증가하였다. 또한, 계면전단강도와 겉보기 강성도 탄소섬유에 대한 플라즈마 처리로 증가하였다.

Determination of optimal parameters for perforated plates with quasi-triangular cutout by PSO

  • Jafari, Mohammad;Hoseyni, Seyed A. Mahmodzade;Chaleshtari, Mohammad H. Bayati
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제60권5호
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    • pp.795-807
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    • 2016
  • This study tries to examine the effect of different parameters on stress analysis of infinite plates with central quasi-triangular cutout using particle swarm optimization (PSO) algorithm and also an attempt has been made to introduce general optimum parameters in order to achieve the minimum amount of stress concentration around this type of cutout on isotropic and orthotropic plates. Basis of the presented method is expansion of analytical method conducted by Lekhnitskii for circular and elliptical cutouts. Design variables in this study include fiber angle, load angle, curvature radius of the corner of the cutout, rotation angle of the cutout and at last material of the plate. Also, diagrams of convergence and duration time of the desired problem are compared with Simulated Annealing algorithm. Conducted comparison is indicative of appropriateness of this method in optimization of the plates. Finite element numerical solution is employed to examine the results of present analytical solution. Overlap of the results of the two methods confirms the validity of the presented solution. Results show that by selecting the aforementioned parameters properly, less amounts of stress can be achieved around the cutout leading to an increase in load-bearing capacity of the structure.

HC저감용 최적 연료분사 시스템에 관한 연구 (A Study on the Fuel Injection System for Optimizing Reduction of HC Emission)

  • 이기형;이창식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.146-156
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    • 1995
  • Growing international concern about environmental issues in recent years has led to new proposals for strengthening exhaust emission standards and fuel economy requirements throughout the world. The low emission vehicle(LEV) standards drawn up by the California Air Resources Board(CARB) in the U.S.A are noticeably stringent To cope with this regulation, a reduction of HC emission is the most important challenge for the automotive industry because HC emission levels are severer than any other components emission levels. In this paper, the apparatus for visulalizing the wall film flow in a intake manifold and the spark plug with optical fiber for detecting the signal from diffusion flame are developed to mal,e the HC formation mechanism clear. High speed camera system is also used to elucidate the correlation wall film flow and the diffusion flame. Using these methods, the effect of fuel injection systems such as injection direction, spray angle, atomised injection on HC emission levels is investigated. Consequently, the optimal fuel injection conditions for minimizing the wall film flow and reducing the HC emission are found through this research.

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섬유강화복합재료를 사용한 일반용 경량화 자전거 프레임의 최적설계 (Optimization of Lightened Fiber-Reinforced Composite City & Trekking Bicycle Frame)

  • 윤원석;김도형;김학성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권2호
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    • pp.147-156
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    • 2016
  • 본 연구에서는 자전거의 경량화를 위해 탄소섬유 복합재료, 유리섬유 복합재료, 케블라섬유 복합재료를 자전거 프레임의 재료로 사용하여 강도 설계 및 최적화를 수행하고 재료 성능을 비교하였다. 이를 위해 유럽표준위원회가 제시하는 자전거 안전사항을 기준으로 복합재료가 가진 이방적 특성을 활용하여 적층각 최적화와 두께 최적화를 수행하였다. 또한, 최적화된 무게, 복합재료의 강도와 비용을 바탕으로 Digital logic 방법으로 재료별 자전거 프레임의 성능을 비교하였으며 이를 통해 섬유강화복합재료를 사용한 자전거 프레임의 구조적 안정성을 확보하며 동시에 경량화를 수행할 수 있었고, 자전거 프레임에 적합한 복합재료를 선별할 수 있었다.

Micromechanical 시험법을 이용한 Kenaf 및 Ramie 섬유 강화 에폭시 복합재료의 계면물성 평가 (Interfacial Evaluation of Single Ramie and Kenaf Fibers/Epoxy Composites Using Micromechanical Technique)

  • 박종만;트란콩손;정진규;김성주;황병선
    • 접착 및 계면
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    • 제6권2호
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    • pp.13-20
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    • 2005
  • 환경 친화적인 자연섬유 강화 고분자 복합재료의 계면 전단강도는 총체적인 기계적 물성을 조절하는데 매우 중요한 역할을 수행한다. Ramie와 Kenaf 섬유 강화 에폭시 복합재료의 계면 전단강도는 최종 물성을 위한 최적 조건을 찾아내기 위해 미세역학시험법과 비파괴 음향방출시험을 이용하여 평가했다. Ramie와 Kenaf 섬유의 동적 접촉각을 측정했고, 계면 접착에서 젖음성과 상호 관련시켜서 해석하였다. Ramie와 Kenaf 섬유의 기계적 물성은 단섬유 인장시험을 통해 조사했고, 통계학적으로 uni-와 bimodal Weibull 분포를 통해서 분석하였다. Ramie와 Kenaf 섬유에 대한 실제 신장율의 clamping 효과의 영향도 평가할 수 있었다. 두 가지의 다른 미세파괴 형상은 섬유다발과 단섬유 복합재료로부터 오는 축방향의 debonding과 섬유상의 fracture는 인장과 압축하중하에서 관찰할 수 있었다.

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초소형나사의 CFRP 적층판 적용에 따른 체결특성에 관한 연구 (Study on Fastened Properties by Applied to CFRP Laminates of Subminiature Screw)

  • 최병희;김호중;김지훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권11호
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    • pp.1239-1243
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    • 2014
  • 탄소섬유 강화플라스틱은 비강도, 비강성이 크고, 높은 감쇠 특성과 중량감소 측면에서 우수한 특성을 나타낸다. 그러나 탄소섬유 강화플라스틱은 재료의 적층각 또는 적층 순서에 따라 기계적 특성 차이가 크다. 또한 인장과 굽힘과 같은 하중을 받을 때 금속과 달리 파괴 예측이 어렵다. 본 연구에서는 최근 실생활에 밀접한 휴대용 스마트기기에 CFRP 적용을 위한 외부 충격에 정형화, 최적화 설계방식을 제시하고자 한다. CFRP 를 적층각도별 기계적 특성을 얻고자 인장실험을 하였고, 각 적층각도별 체결 특성을 얻고자 판에 탭 가공 후 토크 측정기를 이용하여 풀림 토크와 체결토크를 측정하였다. 위 두 실험에 비교 분석하여 최적의 조건을 찾고자 한다. 인장실험에서 적층각이 Woven 시편에서 강도와 강성 값이 가장 우수하였다. 또한 복합재료에서는 기지와 적층배열 때문에 풀림방지 코팅나사의 효과를 보기 힘들다. [$0_8/+45_2/-45_2/90_8$]s 에서 체결력이 가장 우수했으나, 인장응력이 상대적으로 낮았다. 핸드폰에 적용을 위해 인장 특성과 체결력을 모두 충족하는 최적의 시편은 Woven 이다.

유리섬유/에폭시 복합절연재료의 계면 접착력 개선에 관한 연구(2) - 절연특성 향상에 관하여 - (A Study on the Adhesive Improvement of Glass cloth/Epoxy Composite Insulating Materials(2) - For Improvement of Wettability on the Interface -)

  • 김순태;황영한;박홍태;엄무수;이규철;이종호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1061-1065
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    • 1995
  • To improve dielectric and mechanical properties of insulating composite by plasma surface treatment, new plasma surface treatment process is designed with concentric and hemi-circle electrodes system, the plasma, which is generated between anode and cathode, is induced to the upper side of the electrode system and treats the surface of the insulators. The optimal surface treatment condition is that pressure : 0.5[torr], flux density 100[gauss], discharge current : 500[mA] and treatment time : 3 minutes. The composite filled with glass cloth surface-treated by plasma shows the improvement in electric and mechanical properties, comparing non- and coupling agent-treated samples.

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유리섬유/에폭시 복합절연재료의 계면 접착력 개선에 관한 연구 2

  • 김순태;황영한;박홍태;엄무수;이규철;이종호
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제8권4호
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    • pp.434-442
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    • 1995
  • To improve dielectric and mechanical properties of insulating composite by plasma surface treatment, new plasma surface treatment process is designed with concentric and hemi-circle electrodes system. the plasma, which is generated between anode and cathode, is induced to the upper side of the electrode system and treats the surface of the insulators. The optimal surface treatment condition is that pressure : 0.5[torr], flux density : 100[gauss], discharge current : 500[mA] and treatment time : 3 minutes. The composite filled with glass cloth surface-treated by plasma shows the improvement in electric and mechanical properties, comparing non- and coupling agent treated samples.

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다구찌법을 이용한 복합적층판의 좌굴강도 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement Buckling Strength of Laminated Composite Plate by Taguchi Method)

  • 구경민;홍도관;김동영;박일수;안찬우;한근조
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1362-1365
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    • 2003
  • On this study. we improved the efficiency applying algorithm that is repeatedly using orthogonal array in discrete design space and filling a defect of gradient method in continuous design space. we showed optimal ply angle that maximized buckling strength of CFRP laminated composite plate without a hole and with a hole by each aspect ratio. In the case of CFRP laminated composite plate without a hole, we confirmed the reliance and efficiency of algorithm in comparison with the result optimization achievement repeatedly using statistical orthogonal array of experimental design.

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드릴재질에 따른 복합재료의 가공에 관한 연구 (A Study on the drilling CFRP composites laminates with respect to drill materials)

  • 정성택;박종남;김선진;김정호;조규재
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.300-303
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    • 2002
  • In recent days the more use of CFRP composite is in the airplane, and sport goods, etc., the mote necessity of research on it in this engineering. In this research, the CFRP composite specimen are fabricated by 48 CFRP plies with 6 orientation angles. and the specimens are drilled with 4tools The results are analyzed with consideration of cutting force, type of tools and fabrication condition. The specimens with each drilling conditions are also investigated with SEM. The optimal drilling conditions such as drill types and cutting force with respect to the fabricating condition are studied.

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