CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) of the advanced composite materials as structural materials for vehicle, has a wide application in light-weigh structural materials of airplanes, ships and automobiles because of high strength and stiffness, However, there is a design variable to be considered in practical application of the laminate composite materials, these materials are vulnerable to transverse impact. This paper is to study the effects of stacking sequence and curvature on the penetration characteristics of composite laminate shell. They are stacked to $[0_3/90_3]S,\;[90_3/0_3]s\;and\;[0_2/90_3/0]s,\;[90_2/0_3/90]s$ and their interlaminar number two and four. They are manufactured to various curvature radius (R=100, 150, 200mm and $\infty$), When the specimen is subjected to transverse impact by a steel ball, the velocity of the steel ball was measured both before and after impact by determing the time for it to pass two ballistics-screen sensors located a known distance apart. The critical penetration energy of specimen A and B with less interfaces were a little higher than those of C and D. As the curvature increases, the critical penetration energy increases linearly because the resistance to the in-plane deformation as well as bending deformation increases, which need higher critical penetration energy. The specimen A and C have higher critical penetration energy than B and D because of different stacking sequences. We examined crack length through a penetration test. For the specimen A with 2interfaces, the longest circumferential direction crack length were observed on the first interface from the impact point. For the specimen B 4-interface, the longest circumferential direction crack length were observed on the second interface from the impact point.
일반적으로 고내구성 재료로 알려져 있는 FRP 재료가 유해한 환경요소에 노출될 경우 가수분해와 같은 화학적 반응으로 인하여 재료적 열화와 재료의 성질이 감소될 수 있다. 따라서, FRP 재료를 건설 주부재로 사용하기 위해서는 사용 환경에 따른 역학적 특성을 정확하게 파악하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 화학약품에 의한 급성 또는 만성적인 극심한 변화들을 가상적인 시뮬레이션을 실시하고자 강산과 강알칼리화합물 용액에 FRP 부재를 일정기간 보관한 후 압축강도, 인장강도, 전단강도 그리고 휨강도 실험을 실시하여 화학약품의 종류 및 보관일수에 따른 강도 변화를 분석하였다. 결론적으로 본 연구를 통하여 FRP 부재의 우수한 내화학약품성을 확인할 수 있었다.
Several well resistance effects induced by bending, confining stress, temperature, bubbles, and apparent opening size have been considered and researched for the reasonable PBD design. The effect of apparent opening size(AOS), however, was not extensively studied and the clogging effect by AOS was not clearly researched. In this paper, the slurry consolidation test which 4 types of PBD are installed in large slurry consolidometer($H{\times}D$, $2.0m{\times}1.2m$) is performed to investigate the clogging effect by filter's AOS. The results show that the internal clogging is observed all types of PBD, and a quantity of inflowed soil particles are increased at the lower part of PBD and the kink zone. In addition, the internal clogging phenomenon does not relate with the shape and size of PBD. In filter's AOS test, it was easily observed that soil particles bigger than AOS of tested filter passed PBD filter by SEM. This paper demonstrates that the reduction of discharge capability may be accelerated by internal clogging at the kink zone.
본 연구에서는 축력과 굽힘모멘트의 조합하중(組合荷重)을 받는 손상원통부재의 최종강도(最終强度)를 해석하기위하여 간이유한요소해석이론을 정식화한다. 여기서, 굽힘 및 국부손상이 존재하는 원통부재(圓筒部材)를 보요소로 모델링하며, 각요소의 접선탄성강성행렬(接線彈性剛性行列)은 기하학적 비선형 효과를 고려하여 updated Lagrangian 기법에 의하여 도출한다. 이때, 국부손상부위의 강성이 외력에 대한 저항에 기여하는 정도는 비교적 작다고 생각되므로 요소의 강성평가시에 국부손상부위의 강성은 무시한다. 요소의 소성화는 국부손상부위의 영향을 고려한 전단면(全斷面) 소성강도(塑性强度) 상관관계식을 적용하여 요소의 각절점에서 판정하며, 접선(接線) 탄소성(彈塑性) 강성행렬(剛性行列)은 소성절점법(塑性節點法)에 의하여 계산한다. 마지막으로 본 연구에서 정식화한 해석법을 바탕으로 컴퓨터프로그램을 작성하고 실험 등에 의하여 얻어진 기존의 결과에 대해 재해석하여 본해석법의 정도와 유용성을 확인한다.
구조물은 사용연한 경과에 따른 노후화 및 용도 변경 등에 의한 보수.보강시 널리 행해지는 부착공법 중 탄소섬유, 아라미드섬유, 유리섬유 등을 이용한 섬유보강 폴리머(Fiber-reinforced polymer,FRP) 보강공법은 섬유 자체의 내화학성, 내구성과 우수한 시공성 등의 장점을 지니고 있다. 현재 FRP 부착공법을 이용한 보강설계 및 보강구조물의 내력 계산시, 콘크리트 부재와의 부착력을 완전부착으로 가정하고 있으나 콘크리트 구조물이 내부적 요인 및 외부 환경요인에 의해 열화될 경우 내력저하 및 1차적인 표면부 열화로 인한 FRP 부착면적의 손실발생이 우려된다. 하게 된다. 따라서 노후화에 따라 내력저하를 보이는 철근콘크리트 구조물에 FRP 보강시 열화에 따른 FRP 보강부재와 콘크리트 모재 간의 부착력 손실에 관한 연구가 필요하며, 본 연구에서는 환경적 요인에 의해 열화되는 철근콘크리트 부재의 파괴양상 및 구조성능과 FRP 보강부재와 콘크리트 모재와의 부착성능 저하현상을 분석하기 위하여 동결융해에 따른 CFRP 쉬트의 보강성능을 실험적으로 규명하고자 한다.
SiC materials have been extensively studied for high temperature components in advanced energy system and advanced gas turbine because it has excellent high temperature strength, low coefficient of thermal expansion, good resistance to oxidation and good thermal and chemical stability etc. However, the brittle characteristics of SiC such as low fracture toughness and low strain-to fracture still impose a severe limitation on practical applications of SiC materials. For these reasons, SiC/SiC composites can be considered as a promising for various structural materials, because of their good fracture toughness compared with monolithic SiC ceramics. But, high temperature and pressure lead to the degradation of the reinforcing jiber during the hot pressing. Therefore, reduction of sintering temperature and pressure is key requirements for the fabrication of SiC/SiC composites by hot pressing method. In the present work, monolithic Liquid Phase Sintered SiC (LPS-SiC) was fabricated by hot pressing method in Ar atmosphere at $1800^{\circ}C$ under 20MPa using $Al_2O_3,\;Y_2O_3\;and\;SiO_2$ as sintering additives in order to low sintering temperature and sintering pressure. The starting powder was high purity $\beta-SiC$ nano-powder with all average particle size of 30mm. The characterization of LPS-SiC was investigated by means of SEM and three point bending test. Base on the composition of sintering additives-, microstructure- and mechanical property correlation, tire compositions of sintering additives are discussed.
에어로졸 증착 공정을 이용하여 ZnO, AZO 및 ITO 막을 증착하고 코팅막의 미세구조, 광학적 및 전기적 특성을 연구하였다. 상온에서 PET 기판 위에 약 400 nm의 두께를 가지는 ZnO, AZO 및 ITO 막을 성공적으로 제조할 수 있었으며 캐리어 가스 유량이 증가하면서 ZnO, AZO 및 ITO 막의 광학적 특성 및 전기적 특성이 향상되었다. 기계적인 유연 내구성 시험에 있어 ZnO 막은 5,000회의 굽힘에도 파괴가 발생하지 않은 반면 AZO 및 ITO 막은 5000회 굽힘 시험 후 막의 파괴가 발생하고 투과도 및 저항의 성능이 저하되었다. 결론적으로 AZO 및 ITO 막의 성능은 ZnO 막에 비하여 약간 열세이나, 입자크기 제어 및 공정 최적화를 통해 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
Porous concrete is used of various parts by advantage of porous. Example of growing of plant is possible, and dwelling of creature, and filter functions of various contaminant, and decrease of noise, and so on. This research is for porous concretes that were used by four aggregate rubble, refreshing aggregate, expanded clay, orchid stone. This research estimate that physical and mechanical characteristics of fresh concrete and hardened concrete. The purpose of this research is to make environment-friendly porous concrete. This research's conclusion is as following : 1. Porous Concrete's slump was measured 12~14cm with rubble, 12~16cm with refreshing aggregate, 11~13cm with expanded clay, 11~13cm with orchid stone. Weight of aggregate was bigger, slump price appeared by bigger thing. Because placed Porous Concrete is low viscosity and small resistance between aggregate, it estimated that have high workability. 2. Porous Concrete's unit weight was measured 1.71~1.75t/$\textrm{m}^3$ with rubble, 1.58~1.62t/$\textrm{m}^3$ with refreshing aggregate, 1.19~1.20t/$\textrm{m}^3$ with expanded clay, 0.98~1.06t/$\textrm{m}^3$ with orchid stone. Showed aspect such as weight of aggregate. 3. Porous Concrete's compressive strength was measured 76~102kgf/$\textrm{cm}^2$ with rubble, 51~60kgf/$\textrm{cm}^2$ with refreshing aggregate, 30~40kgf/$\textrm{cm}^2$ with expanded clay, 13~16kgf/$\textrm{cm}^2$ with orchid stone. 4. Tendency of tensile strength and bending strength showed generally similarly with compressive strength, but showed low value fewer than 15kgf/$\textrm{cm}^2$ Therefore, wire mesh, reinforcing rod, such as establishment of frame is considered to need in reinforcement about tensility or flexures in case receive tensility or produce product of thin absence form. It concludes by speculating on the consequences of extrapolating the results of study to remodelling the office building being already existence.
High strength 7xxx aluminum alloys have been applied to automotive bump back beam of the some limited model for light weight vehicle. The aluminum bump back beam is manufactured through extrusion, bending and welding. The residual stress given on these processes combines with the corrosive atmosphere on the road spreaded with corrosive chemicals to melt snow to occur the stress corrosion cracking. The composition of commercial 7xxx aluminum has Zn/Mg ratio about 3 and Cu over 2 wt% for better strength and stress corrosion cracking resistivity. But this composition isn't adequate for appling to the automotive bump back beam with high resistance to extrusion and bad weldability. In this study the composition of 7xxx aluminum alloy was modified to high Zn/Mg ratio and low Cu content for better extrusion and weldability. To estimate the resistivity against stress corrosion cracking of this aluminum alloy by slow strain rate test, the corrosion atmosphere and strain rate separate the stress corrosion cracking from conventional corrosion must be investigated. Using 0.6 Mol NaCl solution on slow strain rate test the stress corrosion cracking induced fracture was not observed. By adding 0.3% $H_2O_2$ and 0.6M $Na_2SO_4$ to 1M NaCl solution, the corrosion potential and current density of polarization curve moved to active potential and larger current density, and on the slow strain rate test the fracture energy in solution was lower than that in pre-exposure. These mean the stress corrosion cracking induced fracture can be estimated in this 1M NaCl + 0.3% $H_2O_2$ + 0.6M $Na_2SO_4$ solution. When the strain rate was below $2{\times}10^{-6}$, the stress corrosion cracking induced fracture start to be observed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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