• 수산해양기술연구
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• 제41권1호
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• pp.78-84
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• 2005

The main goal of this work is to study the effects of temperature and volume fraction of fiber on the Charpy impact test with GF/PP composites. The critical fracture energy and failure mechanisms of GF/PP composites are investigated in the temperature range of 60^{\circ}C$ to -50^{\circ}C$ by impact test. The critical fracture energy increased as the fiber volume fraction ratio increased. The critical fracture energy shows a maximum at ambient temperature and it tends to decreases as temperature goes up or goes down. Major failure mechanisms can be classified such as fiber matrix debonding, fiber pull-out and/or delamination and matrix deformation.

• 한국철도학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.195-201
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• 2005

Mode II interlaminar fracture behaviors of carbon fabric/epoxy composites, which are applicable to tilting train carbodies, was investigated by the ENF (End notched flexure) test. The specimens were made of CF3327 plain woven fabric with epoxy and a starter delamination at one end was made by inserting Teflon film with the thickness of 12.5$mu$m or 25.0$mu$m. The equation for mode II interlaminar fracture toughness was suggested based on the effective crack length from the compliance of load-displacement curve. Mode II interlaminar fracture toughness was evaluated for several types of the specimens. Also crack propagating behaviors and fracture surfaces were examined through an optical travelling scope and a scanning electron microscope.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권4호
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• pp.274-286
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• 2005

본 연구에서는 편측노치를 갖는 단일 hi판 및 유리섬유/알루미늄 혼합 적층판에 대해 인장하중하의 파괴거동에 따른 음향방출(AE) 특성을 살펴보았다. 단일 알루미늄의 파괴시에 발생하는 AE신호는 저주파수 대역을 갖는 신호와 고주파수 대역을 갖는 신호의 2가지 형태로 분류될 수 있었다. 고주파수 대역의 AE는 0.45mm 변위 보다 큰 후반부 하중단계에서 주로 검출되었다. 유리섬유/알루미늄 혼합 적층판의 경우에는, 고진폭의 긴 유지시간의 신호가 FFT 주파수 해석에 의거하여 거시적인 균열진전이나 A1층과 섬유층 사이의 층간분리에 해당하는 신호로 추정되었다. 위와 같은 AE신호의 해석결과와 광학현미경 및 초음파 스캔에 의한 파괴관찰에 의거하여 섬유층 배향에 따라 상이한 섬유/알루미늄 적층판의 파괴거동과 관련된 AE특성을 규명하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권4호
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• pp.220-230
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• 2006

3점 굽힘 하중을 받는 단일 PET 및 평판형 압전 복합재료 작동기(PCA)의 파괴거동을 음향방출(AE) 법을 이용하여 살펴보았다. 단일 PET의 경우 최대 굽힘하중에서 발생한 AE신호는 고진폭 및 긴 유지시간을 갖는 특징을 보였으며 FFT에 의한 지배 주파수 대역을 확인한 결과 $100{\sim}230kHz$의 비교적 저주파수 대역이었다. PCA의 경우, stage 1에서 발생한 80dB이상의 고진폭 및 $170{\sim}223kHz$의 저 지배 주파수 대역을 갖는 신호는 PZT층에서의 취성파괴 및 PZT층과 인근 섬유층 사이의 층간분리에 의한 것으로 추정되었다. 상기의 AE거동 해석결과와 광학현미경 및 주사전자현미경에 의한 손상관찰에 근거하여 비대칭으로 적층된 PCA의 파괴거동과 관련한 AE특성을 규명하였다.

• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.53-60
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• 2004

본 연구에서는 1차원 파동방정식을 적용한 낙추충격시험 시스템을 제작하여 CFRP 적층판의 충격흡수특성 및 충격 강도평가를 하였으며 그 결과가 유효함을 보였다. 충격흡수에너지에 대해서는 충격에너지가 대략 6.8J이상에서는 동일한 T300 섬유와 적층배향으로 구성된 직교이방성 시험편이 의사등방성(quasi-isotropic)보다 높게 나타났으나 T700 섬유의 경우에는 크게 차이가 나타나지 않았다. 또한 동일한 T300 섬유와 적층수로 구성된 시험편이 T700섬유로 된 시험편보다 높게 나타났으나 T700 섬유의 의사등방성 시험편의 경우에는 크게 차이가 나타나지 않았다. 초음파 C-스캐너를 이용하여 내부손상영역을 관찰하여 시험편의 손상면적과 흡수에너지의 상관관계를 평가하였다. 또한 저속충격손상으로 인한 파면을 파괴메카니즘을 규명하기 위해 주사전자현미경으로 관찰하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.719-724
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• 2009

본 연구에서는 직물 탄소/에폭시와 유리/에폭시의 DCB(double cantilever beam)시편을 제작하여 ASTM 5528-01에 준하여 모우드 I 층간파괴인성을 측정하고, 이와 동일한 조건의 유한요소해석을 수행하여 층간파괴거동을 해석적으로 평가하였다. 시험에 의하여 측정된 층간파괴인성은 탄소/에폭시는 평균 $845.7J/m^2$, 유리/에폭시는 $1,042J/m^2$였다. 유한요소 모델은 접착요소를 이용하여 층간파괴를 구현하였고, 측정된 층간파괴인성을 부여하였다. 해석 결과의 검증을 위하여 시험을 통하여 측정된 시편 끝단의 반력과 Timoshenko 빔 이론을 통하여 계산된 결과를 비교하였다. 측정된 결과와 해석결과는 유사하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권12호
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• pp.939-948
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• 2012

A 3-ply clad metal consisting of aluminum and copper was fabricated by roll bonding process and the microstructures and mechanical properties of the roll-bonded and post-roll-bonding heat treated Cu/Al/Cu clad metal were investigated. A brittle interfacial reaction layer formed at the Cu/Al interfaces at and above $400^{\circ}C$. The thickness of the reaction layer increased from $12{\mu}m$ at $400^{\circ}C$ to $28{\mu}m$ at $500^{\circ}C$. The stress-strain curves demonstrated that the strength decreased and the ductility increased with heat treatment up to $400^{\circ}C$. The clad metal heat treated at $300^{\circ}C$ with no indication of a reaction layer exhibited an excellent combination of the strength and ductility and no delamination of layers up to final fracture in the tensile testing. Above $400^{\circ}C$, the ductility decreased rasxpidly with little change of strength, reflecting the brittle nature of the intermetallic interlayers. In Cu/Al/Cu clad heat treated above $400^{\circ}C$, periodic parallel cracks perpendicular to the stress axis were observed at the interfacial reaction layer. In-situ optical microscopic observation revealed that cracks were formed in the Cu layer due to the strain concentration in the vicinity of horizontal cracks in the intermetallic layer, promoting the premature fracture of Cu layer. Vertical cracks parallel to the stress axis were also formed at 15% strain at $500^{\circ}C$, leading to the delamination of the Cu and Al layers.

• Carbon letters
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• 제19권
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• pp.47-56
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• 2016

In this study, the fracture behavior of a thermoplastic-modified epoxy resin reinforced with continuous carbon fibers for two levels of fiber-matrix adhesion was performed. A carbon fiber with commercial sizing was used and also treated with a known silane, (3-glycidoxy propyl trimethoxysilane) coupling agent. Toughness was determined using the double cantilever test, together with surface analysis after failure using scanning electron microscope. The presence of polysulfone particles improved the fracture behavior of the composite, but fiber-matrix adhesion seemed to play a very important role in the performance of the composite material. There appeared to be a synergy between the matrix modifier and the fiber-matrix adhesion coupling agent.

• 수산해양기술연구
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• 제40권2호
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• pp.161-165
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• 2004

The main goal of this work is to study the effect of glass fiber volume fraction on the result of tensile test with respect to glass fiber/polypropylene(GF/PP) composites. The tensile test and failure mechanisms of GF/PP composites were investigated in the fiber volume fraction range from 10% to 30%. The tensile strength and the fracture strength increased with the increasing of the fiber volume fraction in the tested range. Fiber pull-out and debonding of this composites increased with the fiber volume fraction in thc tested range. The major failure mechanisms were classified into the debonding, the fiber pull out, the delamination and the matrix deformation.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.256-259
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• 2005

Mixed-mode interlaminar fracture toughness of carbon fabric/epoxy composites, which are applicable to tilting train carbody, was evaluated through the MMB (Mixed-mode bending) test. Specimens were made of CF3327 plain woven fabric with epoxy and a starter delamination at one end was made by inserting Teflon film with the thickness of 12.5 μ m. Mixed-mode interlaminar fracture test was conducted for 6 types of specimens with the mode II ratio of 20 ,35, 50, 65, 80, 90%. Also crack propagating behaviors and fractured surfaces were examined through an optical travelling scope and a scanning electron microscope, respectively.