• 한국안전학회지
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• 제12권2호
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• pp.37-44
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• 1997

Composite materials have various complicated characteristics depending on the ply materials, ply orientations, ply stacking sequences and boundary conditions. Therefore, it is difficult to analyze composite materials. For efficient use of composite materials in engineering applications, the dynamic behavior such as natural frequencies and nodal patterns should be identified. This study presents FEM results for the free vibration of symmetrically and antisymmetrically laminated composite and hybrid composite rectangular plates. The natural frequencies of laminated composite rectangular plates having the various boundary conditions (completely clamped, 2-edge clamped, cantilevered) are experimentally obtained. In order to demonstrate the validity of the experiment, FEM analysis using ANSYS was performed and natural frequencies experimentally obtained is compared with that calculated by FEM analysis. The results obtained from both experiment and FEM analysis show a good agreement.

• 한국정밀공학회지
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• 제11권3호
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• pp.105-121
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• 1994

In this paper, we proposed the two-parameter model for predicting the residual strength in CFRP laminated composites subjected to high velocity impact and developed and formulated it based upon Cparino's by using the ratio of impact and the normalized residual strength. Critical indentation was obtained by the statical indentation tests. Impact tests were carried out through air-gun type impact equipment with the velocities varied 30-100m/sec. Projectiles were steel balls with 5 and 7mm in diameter. Test material was carbon/epoxy. The specimens were composed of [ .+-. 45 .deg. /0 .deg. /90 .deg. ]$\_$2/ and [ .+-. 45 .deg. ]$\_$4/stacking sequences and had 0.75$\^$T/*0.26$\^$W/*100$\^$L/(mm) dimension. Results from the proposed model were in good agreement with the test data. And failure mechanism due to high velocity impact is given here to examine the initation and deveolpment of damage by fractography and ultrasonic image system. The effects of the 0 .deg. -direction ply position and the amount to damage area on the residual strength are considered here.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권4호
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• pp.316-326
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• 2019

In this paper, a methodology is presented for determining the optimal lamination of composite cylindrical structures subject to hydrostatic pressure. The strength criterion in association with the process of optimal design is the buckling collapse of composite cylinders under hydrostatic pressure loads. An empirical formula expressed in the form of the Merchant-Rankine equation is used to calculate the ultimate strength of filament-wound composite cylinders where genetic algorithm is applied for determining the optimized stacking sequences. It is shown that the optimized lamination provides improved collapse pressure loads. It is concluded that the developed method would be useful for the optimal lamination design of composite cylindrical structures.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.181-188
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• 2012

일라이트에서 적층방식을 달리하여 나타나는 폴리타입은 대부분 1M과 $2M_1$이며, 적층 Disordering에 따른 $1M_d$ 또한 흔히 관찰된다. 본 해설에서는 일라이트의 폴리타입을 구분하고 정량적으로 해석할 수 있는 광물학적 이론적 근거와 방법을 소개하고, 소규모 열수환경에 준하는 단층대 내 생성시기 및 조건을 달리하는 일라이트 폴리타입 혼합물에의 적용을 통한 단층 활동 및 재활동연대 결정에의 활용 가능성을 검토하였다. 단층연대해석의 정확도와 신빙도를 높이기 위해서는 단층암 대상시료 내 일라이트 폴리타입의 생성환경에 대한 정보, 동정 및 광물학적 특성에 대한 규명이 이루어져야 한다. 또한 WILDFIRE(C)시뮬레이션을 이용한 정량분석에서, $1M_d$ 폴리타입의 Disordering 정도 및 I/S 광물의 팽창도에 기인한 (hkl) 회절선들의 Broadening 효과 등 일라이트 폴리타입 정량분석법의 오차요인을 최소화시키는 하기 방법을 고려해야 할 것이다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.83-92
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• 2005

An electromagnetic acoustic transducer (EMAT) is a unique probe that does not require a couplant or gel and also can usually generate or detect an ultrasonic wave into specimens across a small gap. It, therefore can be applied in a noncontact mode with a high degree of reproducibility. Especially stiffness of composites depends on layup sequence of CFRP(carbon fiber reinforced plastics) laminates. It is very important to evaluate the layup errors in prepreg laminates. A nondestructive technique can therefore serve as a useful measurement for detecting layup errors. This shear wave for detecting the presence of the errors is very sensitive. A decomposition model has been used in the interpretation and prediction of test results. Test results have been com pared with model data. It is found that the high probability shows between tests and the model utilized in characterizing cured layups of the laminates. Also a C-scan method was used for detecting layup of the laminates because of extracting fiber orientation information from the ultrasonic reflection caused by structural imperfections in the laminates. Therefore, it was found that interface C-scan images show the fiber orientation information by using two-dimensional fast Fourier transform (2-D FFT).

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권1호
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• pp.121-127
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• 2013

최근 경량 자전거에 대한 요구가 지속적으로 증가함에 따라 탄소섬유 복합재료가 자전거 프레임 및 부품 제작에 널리 활용되고 있다. 복합재료는 일반적인 등방성 재료와는 달리 적층판의 방향과 순서에 따라 그 구조적인 특성이 변화하기 때문에 복합재료 자전거의 디자인을 검증하기 위해서는 구조 해석을 수행하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 CFRP 소재를 적용하여 자전거 프레임을 설계하였고, 유한요소해석을 통하여 그 구조적 성능을 분석하였다. 다양한 적층 순서와 하중조건 하에서 섬유와 매트릭스의 파손지수를 측정함으로써 복합재의 적층 조건이 자전거의 구조 강도에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 취약 부분은 추가적인 복합재 적층판을 이용하여 보강함으로써 자전거 프레임의 구조적 안전성을 확보할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.303-309
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• 2023

본 논문에서는 압축 하중을 받는 오픈 홀(open-hole compression) 탄소섬유 복합재(carbon fiber reinforced plastic, CFRP) 시편의 평면 내 손상(in-plane damage) 및 층간 분리(delamination)를 예측하기 위한 모델링 방법을 제안하고 유한요소해석(finite element analysis)을 수행하였다. 유한요소모델은 오픈 홀 복합재 시편의 점진적 손상 및 파손 분석(progressive damage and failure analysis)을 위해 Hashin 파손 기준(hashin failure criteria)과 표면 기반 응집 거동(cohesive behavior) 모델을 기반으로 구성되었으며 ABAQUS/EXPLICIT Solver를 활용하여 해석을 수행하였다. 유한요소해석의 타당성을 종합적으로 평가하기 위해 세 가지 유형의 적층 패턴(stacking sequences)을 가지는 오픈 홀 압축 복합재 시편에 대한 시험 결과와 비교하였다. 오픈 홀 압축 시편의 강도와 강성은 백분율 오차(percentage error) 10.0 % 미만으로 비교적 잘 예측하였으며 오픈 홀 복합재 적층판의 인장/압축 매트릭스 손상 상태 및 원공(hole) 근처의 복합재 계면 층간 분리에 대한 손상 상태를 추출하여 평가하고 분석하였다.

• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.7-17
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• 2004

본 연구에서 복합재의 압축 강도에 대한 두께 효과가 $[0_4]_{ns},{\;}[45/0/-45/90]_{ns},{\;}[45_n/0_n/-45_n/90_n]_s$ (n=2 to 8) 등의 적층 방법을 이용하여 체계적인 실험을 통해 조사되었다. 여기서 섬유 체적비, 기공률, 섬유 굴곡도, 층간 응력 등, 적층 두께 증가에 따른 압축 강도에 영향을 주는 파라미터들이 실험과 이론적으로 연구되었다. 또한 엇교차 대칭 복합재판의 파괴강도에 대한 적층 순서 효과도 조사되었다. 이를 위해 2종류의 다른 스케일링 효과를 갖는 (1) 폰라이-레벨 기법인 $[45_n/0_n/-45_n/90_n]_s$과 (2) 서브라미네이트-레벨 기법인 $[45_n/0_n/-45_n/90_n]_s$가 적용되었다. 일 방향 적층 시편 $[0_4]_{ns}$과 플라이-레벨인 $[45_n/0_n/-45_n/90_n]_s$에는 분명한 두께효과를 나타내었다. 그리고 섬유 굴곡도와 기공률의 두께효과에 기여하는 주요 파라미터 들임이 확인되었다. 그러나 서브라미네이트-레벨인 $[45/0/-45/90]_{ns}$의 압축강도는 시편 두께의 변화에도 불구하고 별 영향을 나타내지 않았으면, 서브라미네이트- 레벨 시편에서 구한 강토가 플라이-레벨 시편에서 구한 강도보다 약간 높았다. 이 같은 효과에 대한 이유는 섬유 굴곡도, 기공률, 자유단 효과 및 $0^{\circ}$층과 비 $0^{\circ}$층 사이의 응력 재 분포에 의한 영향인 것으로 보인다. 측정된 파괴강도는 예측 값과 비교되었다.

• 한국석유지질학회지
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• 제9권1_2호
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• pp.1-15
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• 2001

강원도 영월군에 분포하는 하부 오오도비스기 탄산염-쇄설성 혼합층인 문곡층에 대하여 계층적으로 체계화된 시퀀스층서 분석을 행한 결과에 의하면 문곡층은 3개의 시?스로 구성되어 있다. 시퀀스 경계면은 경계면 하부의 조립질 탄산염암으로부터 상부의 세립질 탄산염내설성 혼합층으로의 급격한 변화로 특징 지워지며 카르스트화와 같은 대기 노출면의 증거를 보여주기도 한다. 이러한 시퀀스 층서 틀 내에서 분석된 퇴적상의 특징에 의하면, 문곡층은 완만한 경사를 갖는 조하대의 램프에서 퇴적된 것으로 해석된다. 퇴적되는 동안에 빈번한 열대 폭풍의 영향이 있었으며 폭풍퇴적층은 해저면 기질의 구성성분과 해안과의 근접도에 따라 암상의 차이를 보인다. 또한 문곡층은 고빈도의 상향천화 하는 사이클로 구성되어 있다. 그러나 천해퇴적층과 심해퇴적층으로 구성된 퇴적층에는 사이클이 잘 나타나지 않는데 그 이유는 사이클 병합으로 해석된다. 사이클이 누적되는 양상을 보면 큰 규모의 해수면 변동과 연관되어 일관된 두께의 변화가 관찰되지 않는데 이는 퇴적물이 퇴적공간을 충분히 채우지 못하기 때문인 것으로 해석된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제73권6호
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• pp.667-684
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• 2020

In this article, the static responses of layered magneto-electro-thermo-elastic (METE) plates in thermal environment have been investigated through FE methods. By using Reddy's third order shear deformation theory (TSDT) in association with the Hamilton's principle, the direct and derived quantities of the coupled system have been obtained. The coupled governing equations of METE plates have been derived through condensation technique. Three layered METE plates composed of piezoelectric and piezomagnetic phases are considered for evaluation. For investigating the correctness and accuracy, the results in this article are validated with previous researches. In addition, a special attention has been paid to evaluate the influence of different electro-magnetic boundary conditions and pyrocoupling on the coupled response of METE plates. Finally, the influence of stacking sequences, magnitude of temperature load and aspect ratio on the coupled static response of METE plates are investigated in detail.