• 제목/요약/키워드: Structural composites

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균질화기법을 이용한 WFC의 등가물성치 산출 (Computation of Equivalent Material Properties of Woven Fabric Composites Using Homogenization Technique)

  • 이진희;장지현;윤민우
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.1-7
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    • 1997
  • Equivalent thermal conductivities and elasticity properties of woven fabric composites are computed using homogenization technique. The computational results show that the strength and thermal conductivity linearly increase with fiber volume fraction and that the variations of undulation of fibers has little effect on equivalent material properties. Homogenization technique is proved useful in the study of woven fabric composites and may find a lot more applications in the area.

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수자직 복합재료 단위구조의 마크로요소해석 (Unit Cell Analysis of Satin Weave Composites Using Macroelements)

  • 우경식
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.35-41
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    • 1997
  • Unit cell analyses were peformed to study the engineering properties of satin weave textile composites. Two 5-harness satin weave layers with fiber tow shifts were modeled by unit cells and repeating boundary conditions were applied at the outer surface of the unit cells. Multi-field macroelements were employed to consider the microstructure details and to effectively reduce computer memory requirements. Preliminary results indicated that the engineering properties of 5-harness satin weave textile composites can vary significantly according to the manner how the adjacent fiber tows were arranged in stacking.

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Preliminary design and structural responses of typical hybrid wind tower made of ultra high performance cementitious composites

  • Wu, Xiangguo;Yang, Jing;Mpalla, Issa B.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제48권6호
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    • pp.791-807
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    • 2013
  • Ultra High Performance Cementitious Composites with compressive strength 200MPa (UHPCC-200) is proposed for the structural design of super high hybrid wind turbine tower to gain durability, ductility and high strength design objectives. The minimal wall thickness is analyzed using basic bending and compression theory and is modified by a toque influence coefficient. Two cases of wall thickness combination of middle and bottom segment including varied ratio and constant ratio are considered within typical wall thickness dimension. Using nonlinear finite element analysis, the effects of wall thickness combinations with varied and constant ratio and prestress on the structural stress and lateral displacement are calculated and analyzed. The design limitation of the segmental wall thickness combinations is recommended.

탄소나노튜브 복합체의 기술동향 (Technical Status of Carbon Nanotubes Composites)

  • 이종일;정희태
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권1호
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    • pp.7-14
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    • 2008
  • 탄소나노튜브는 전기적, 기계적, 열적 특성면에서 모두 탁월한 물성을 나타냄에 따라 복합체 분야에서 가장 이상적인 나노충전재료로 여겨지고 있다. 그에 따라 탄소나노튜브 복합체는 전도성재료, 고강도 경량 특성의 구조재료, 다기능 복합재료 등의 응용에 있어서 그 활용도가 높아지고 있다. 본 총설에서는 탄소나노튜브의 제조방법, 개질, 탄소나노튜브 복합체의 다양한 특성 및 응용 분야에 대한 최근 연구 동향을 설명하고 탄소나노튜브 복합체 상업화에 있어서 앞으로 나아갈 방향에 대하여 다룬다.

폴리프로필렌섬유보강 시멘트 복합재료에 정착된 구조용 합성섬유의 부착거동에 미치는 섬유 혼입률의 효과 (Effect of Fiber Volume Fraction on Bond Properties of Structural Synthetic Fiber in Polypropylene Fiber Reinforced Cement Composites)

  • 이진형;박찬기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.125-135
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    • 2011
  • 폴리프로필렌섬유보강 시멘트 복합재료와 구조용 합성섬유의 부착특성을 평가하였다. 폴리프로필렌섬유는 0.10%, 0.15% 및 0.20%의 체적비로 적용하여 dog-bone 시험을 실시하였다. 구조용 합성섬유와 폴리프로필렌섬유보강 시멘트 복합재료 사이의 부착강도는 폴리프로필렌섬유의 혼입률이 증가할수록 증가하였으나 0.20% 이상이 되면 감소하였다. 또한 폴리프로필렌섬유의 첨가는 계면인성과 마찰저항을 증가시킨다. 인발시험 후 구조용 합성섬유 표면의 미소구조 분석은 폴리프로필렌섬유의 혼입률이 증가할수록 긁힘 현상이 증가하였다.

음의 포아송비 거동 격자체로 보강한 시멘트 복합체의 인장특성 평가 (Evaluation of Tensile Characteristics of Cementitious Composites Reinforced by Auxetic Mesh)

  • 김원우;이장화;문재흠
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.192-197
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    • 2017
  • 콘크리트를 포함한 일반적인 재료는 외부 하중의 작용 시 양의 포아송비 거동을 가진다. 한편, 격자시스템에 있어서는 음의 포아송비 거동을 가지도록 제작할 수 있다. 이에 본 연구에서는 이중화살촉 형식의 2차원 음의 포아송비 격자체를 제작하여 역학적인 거동을 검토하였다. 또한 이러한 음의 포아송비 격자체로 보강한 시멘트 모르타르 복합체의 직접인장시험을 수행하였으며, 실험결과는 일반 격자체를 적용한 경우와 비교하였다. 연구 결과, 음의 포아송비 거동 격자체를 적용한 경우 복합체의 하중 직교방향의 변형을 구속하는 효과가 일반 격자체보다 더 효과적임을 보여주었다.

경화 거동에 따른 다기능 구조 전해질의 전기적 기계적 특성 연구 (Effect of the Curing Behavior on Electrical and Mechanical Properties of Multifunctional Structural Electrolyte)

  • 권숙진;최우혁;정병문;김양도;이상복
    • Composites Research
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    • 제29권6호
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    • pp.395-400
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    • 2016
  • 최근에는 이온 전도도의 감소없이 높은 기계적 물성을 가진 구조 복합재를 개발하기 위하여 에폭시 매트릭스를 기반으로 하여 전해질을 함유한 다기능성 구조 전해질에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 구조 전해질의 최적 함량 및 소재 선정에 대해서는 많이 연구되고 있는 반면, 경화 거동에 따른 특성 분석에 관한 연구는 더디게 진행되고 있기 때문에 본 연구에서는 구조 성능과 에너지 저장 성능을 동시에 가진 고체 전해질을 함유한 에폭시 기반의 구조 전해질을 다양한 경화 시간 및 온도에 따라 제조하고 기계적 특성 및 이온 전도도 특성을 측정하였다. 그리하여 전해질의 열 분해가 일어나지 않는 온도 범위 내에서 에폭시가 충분히 경화할 수 있는 경화 조건을 통해 115 MPa와 $6{\times}10^{-5}S/cm$의 값을 동시에 가지는 구조 전해질을 얻었다.

고강도 강섬유 보강 시멘트 복합체의 워커빌리티 향상에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Workability of High Strength Steed Fiber Reinforced Cementitious Composites)

  • 고경택;강수태;박정준;류금성
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.141-148
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    • 2004
  • 본 논문에서는 고성능 감수제, 증점제, 광물질 혼화재 및 강섬유의 양과 종류가 고강도 섬유보강 시멘트 복합체의 워커빌리티에 미치는 영향을 실험적으로 검토하였다. 그 결과, 고강도 강섬유 보강 시멘트 복합체의 워커빌리티는 고성능 감수제, 증점제 및 광물질 혼화재를 적절히 사용함으로써 향상된다. 그리고 강섬유의 형상계수가 작을수록 섬유보강 시멘트 복합체의 워커빌리티가 향상되었으며, 또한 워커빌리티가 향상된 강섬유 보강 시멘트 복합체의 압축강도와 휨강도는 향상되는 것으로 나타났다.

Experimental and analytical investigation of the shear behavior of strain hardening cementitious composites

  • Georgiou, Antroula V.;Pantazopoulou, Stavroula J.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제72권1호
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    • pp.19-30
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    • 2019
  • The mechanical behavior of Fiber Reinforced Cementitious Composites (FRCC) under direct shear is studied through experiment and analytical simulation. The cementitious composite considered contains 55% replacement of cement with fly ash and 2% (volume ratio) of short discontinuous synthetic fibers (in the form of mass reinforcement, comprising PVA - Polyvinyl Alcohol fibers). This class of cementitious materials exhibits ductility under tension with the formation of multiple fine cracks and significant delay of crack stabilization (i.e., localization of cracking at a single location). One of the behavioral parameters that concern structural design is the shear strength of this new type of fiber reinforced composites. This aspect was studied in the present work with the use of Push-off tests. The shear strength is then compared to the materials' tensile and splitting strength values.

Experimental investigation on thermal behavior, sound absorption, and flammability of natural fibre polymer composites

  • Ravi Kumar, B.;Hariharan, S.S.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제76권5호
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    • pp.613-618
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    • 2020
  • Exhausting oil resources and increasing pollution around the world are forcing researchers to look for new, renewable, biodegradable materials to lead sustainable development. The use of fiber reinforced composites based on natural fibres has increasingly begun as prospective materials for various engineering applications in the automotive, rail, construction and aerospace industries. The natural fiber chosen to make the composite material is plant-based fibre, e.g. jute fibre, and hemp fibre. Thermosetting polymer based Epoxy (LY556) was utilized as matrix material and The composites were produced using hand lay-up technique. The fabricated composites were tested for acoustic testing, thermo-gravimetric analysis (TGA) and flammability testing to asses sound absorption, thermal decomposition and fire resistivity of the structures. Hemp fibre composites have shown improved thermal stability over Jute fibre composites. However, the fire resistance characteristics of jute fibre composites are better as compared to hemp fibre composites. The sound absorption coefficient of composites was found to enhance with the increase of frequency.