• 한국CDE학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.107-121
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• 1996

An optimization procedure is proposed to determine the optimal stacking sequence on the buckling of laminated composite plates with midplane symmetry under various loading conditions. Classical lamination theory is used for the determination of the critical buckling load of simply supported angle-ply laminates. Analysis is performed by the Galerkin method and Rayleigh-Ritz method. The approximate solution of buckling is replaced by the algorithms that produce generalized eigenvalue problem. Direct search technique is employed to solve the optimization problem effectively. A series of computations is carried out for plates having different aspect ratios, different load ratios and different number of lay-ups.

• Steel and Composite Structures
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• 제13권3호
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• pp.207-223
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• 2012

This paper deals with critical thermal buckling load optimization of symmetrically laminated four layered angle-ply plates with one or two different intermediate line supports. The design objective is the maximization of the critical thermal buckling load and a design variable is the fibre orientation in the layers. The first order shear deformation theory and nine-node isoparametric finite element model are used for the finite element solution of the laminates. The modified feasible direction (MFD) method is used for the optimization routine. For this purpose, a program based on FORTRAN is used. Finally, the numerical analysis is carried out to investigate the effects of location of the internal line supports, plate aspect ratios and boundary conditions on the optimal designs and the results are compared.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.489-496
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• 2002

The lateral buckling of a laminated composite beam is studied. A general analytical model applicable to the lateral buckling of a composite beam subjected to various types of loadings is derived. This model is based on the classical lamination theory, and accounts for the material coupling for arbitrary laminate stacking sequence configuration and various boundary conditions. The effects of the location of applied loading on the buckling capacity are also included in the analysis. A displace-based one-dimensional finite element model is developed to predict critical loads and corresponding buckling modes for a thin-walled composite beam with arbitrary boundary conditions. Numerical results are obtained for thin-walled composites under central point load, uniformly distributed load, and pure bending with angle-ply and laminates. The effects of fiber orientation location of applied load, and types of loads on the critical buckling loads are parametrically studied.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권6호
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• pp.1261-1280
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• 2016

We study chaotic motion in a nonlinear laminated composite plate under subsonic fluid flow and a simultaneous external load in this paper. We derive equations of motion of the plate using the von-$K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n^{\prime}s$ hypothesis and the Hamilton's principle. Galerkin's approach is adopted as the solution method. We then conduct a divergence analysis to obtain critical velocities of the transient flow. Melnikov's integral approach is used to find the critical parameters in which chaos takes place. Effects of different parameters including the aspect ratio, plate material and the ply angle in laminates on the critical flow speed are investigated. In a parametric study, we show that how the linear and nonlinear stiffness of the plate and the load frequency and amplitude would influence the chaotic behavior of the plate.

• Composites Research
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• 제22권3호
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• pp.60-65
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• 2009

본 인구에서는 탄소섬유강화 복합재 구조물의 실제 사용조건인 환경에 따른 기계적 특성 연구를 수행하기 위하여, $[0_6]_T$, $[90_{12}]_T$, $[0_{16}]_T$, $[{\pm}45]_{5S}$, $[0/9012/0]_T$, $[0/45/-45/45/-45/0]_{3S}$의 실험을 통해, 복합재의 강도와 강성을 측정 하였다. 실험 결과, 환경조건에서 복합재의 파손 거동을 파악하고 설계관련 데이터베이스를 확보하였다. 저은 건조 조건에서 강도의 증가는 저온($-55^{\circ}C$)에서 섬유 촉은 모재의 취성 증가의 요인으로 분석된다. 고온다습 조건의 진단강도와 전단탄성계수 감소는 침투한 수분에 의해 섬유와 모재의 결합부의 물성이 저하한 것으로 분석된다.

• 오토저널
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• 제8권2호
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• pp.51-64
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• 1986

There has been considerable interest over the last twenty years in the subject of the elastic properties of the cord-rubber laminate. This has been due to the rather intensive study of the composites materials characteristics brought about by the increased use of rigid composites materials characteristics brought about by the increased use of rigid composites in many structural applications. The object of this study is to obtain the natural frequencies and modes of the simply supported cord-rubber laminate plates prior to the study on the analysis of the dynamic properties of the pneumatic tire. To obtain these natural frequencies and modes, the 12 degrees of freedom orthotropic rectangular plate finite elements are developed. By using classical lamination theory, the stress-strain relations are represented. The governing equation for the finite element is derived by energy method. To find the natural frequencies and modes, he eigenvalues and corresponding eigenvectors are computed by the well known Jacobi power method. In order to verify the capability of this present finite element, the results of the specially orthotropic plate and the angle-ply laminate plate are compared with the analytical solution. The analytical and numberical results are in good agreement. The following problems of the simply supported plate are analyzed by the present finite element. a) the natural frequencies and mode shapes of the cord-rubber laminate plate for various aspect ratio. b) The natural frequencies and mode shapes of the orthotropic plate with the rectangular hole in its center.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3176-3183
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• 2010

본 논문은 다축 하중을 받는 복합재 압력용기의 멀티 스케일 피로수명 예측 방법을 제시하였다. 멀티 스케일 접근법은 복합재료의 기본 구성재료인 섬유, 기지 및 섬유/기지 경계면의 거동으로부터 복합재 플라이, 적층판 및 구조물의 전체 거동을 예측한다. 멀티 스케일 피로수명은 거시적 응력 해석과 미시적 피로파손 해석을 통해 예측된다. 유한요소법을 이용하여 복합재 압력용기의 적층판에 가해지는 다축 피로하중을 구하며, 고전적층판이론을 이용하여 적층판의 플라이 응력을 계산하였다. 미소역학 모델을 이용하여 플라이 응력으로부터 각각 섬유, 기지 및 섬유/기지 경계면에 발생되는 응력을 계산하였다. 복합재 구성재료의 피로수명은 섬유에 대해서는 최대응력법을, 기지에 대해서는 등가응력법을, 섬유/기지 경계면에 대해서는 임계평면법을 사용하였다. 평균응력을 고려하기 위하여 수정된 Goodman 식을 적용하였다. 모든 피로하중에 의한 손상은 Miner 법칙을 이용하여 선형 누적이 되고, 이를 통해 최종 피로파손을 판단한다. 섬유와 기지의 물성값, 섬유체적비 및 와인딩 각도의 확률분포에 따른 복합재 압력용기의 피로수명 영향을 분석하기 위해 몬테카르로 시뮬레이션을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권10호
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• pp.907-911
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• 2016

본 논문에서는 회귀분석법(regression analysis method)을 사용하여 개발된 복합재 적층판의 압축 파손강도값을 수록하였다. 본 논문에 사용된 복합재료는 $350^{\circ}F(177^{\circ}C$)에서 경화되는 Carbon/Epoxy UD Tape 프리프레그(Cycom G40-800/5276-1)이며 운용온도 범위는 $-60^{\circ}F{\sim}+200^{\circ}F$($-55^{\circ}C{\sim}+95^{\circ}C$)이다. 시편은 $0^{\circ}$, $+45^{\circ}$, $-45^{\circ}$ 및 $90^{\circ}$층으로 적층된 8종류의 노치없는 적층판으로 총 56개 시편으로 구성하였다. 시험방법은 ASTM-D-6484 규정을 사용하였다. 적층판의 압축 파손강도값은 적층판 내 $0^{\circ}$와 ${\pm}45^{\circ}$층의 적층비율을 변수로 하는 회귀 분석법(regression analysis method)을 사용하여 획득하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권10호
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• pp.959-965
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• 2017

최근 선진항공사에서는 항공기 복합재 구조의 변형률을 평가할 때 적층판 파손이론을 사용한다. 적층판 파손이론은 복합재 구조평가에 적층판의 파손변형률을 사용한다. 본 논문은 적층판 인장파손특성의 시험적 평가 절차를 보여준다. 시험적 평가는 회귀분석법(regression analysis method)을 사용하였다 회귀분석은 적층판의 파손변형률을 응답변수로 하고 적층판 내 $0^{\circ}$, ${\pm}45^{\circ}$층의 비율을 회귀변수로 하는 방법이다. 본 논문에 사용된 복합재료는 $177^{\circ}C(350^{\circ}F)$에서 경화되는 Carbon/Epoxy UD Tape 프리프레그이다. 시편은 $0^{\circ}$, $+45^{\circ}$, $-45^{\circ}$ 및 $90^{\circ}$층으로 적층된 14 종류의 노치없는 적층판으로 총 149개 시편으로 구성하였다. 시험방법은 ASTM-D-3039 규정을 사용하였다.