• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.230-237
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• 2012

확대부 내열재의 스틸과 FRP 사이에 존재하는 미접착 결함과 미충전 결함을 검출하기 위해 초음파 공진법을 적용하였다. 초음파 공진법은 초음파 신호가 증폭되기 때문에 펄스에코법으로 검출하기 어려운 미접착 결함 및 에폭시 미충전 결함을 쉽게 검출할 수 있다. 공진 주파수는 삼중 매질의 음압 반사계수를 이용하여 예측하였고, 시험편의 초음파 신호에 대해 고속푸리에변환을 실시하여 측정하였다. 예측한 공진 주파수는 측정한 공진 주파수와 일치하므로 초음파 공진을 입증하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권4호
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• pp.401-409
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• 2012

초음파 시험은 접착계면에서 발생하는 미접착 결함을 검출할 수 있는 다른 비파괴 시험보다 미접착 검출 능력이 월등히 뛰어나다. 하지만, 스틸 연소관, 내열 고무, 라이너 및 추진제로 구성된 고체 추진기관은 각 재질의 음향 임피던스의 큰 차이와 반사파의 중첩 때문에 초음파 신호를 분석하기에는 많은 어려움 있다. 그러므로 고체 추진기관의 미접착 결함을 검출하기 위한 초음파 시험은 자동화된 C-Scan 시스템을 이용하여 스틸 연소관과 내열 고무 계면의 극히 제한된 영역에서 적용되어 왔다. 기존의 초음파 시험은 대부분의 초음파가 음향 임피던스가 낮은 고무 재질에서 흡수되므로 고체 추진기관의 라이너와 추진제 사이의 미접착 결함을 검출할 수 없었고, 이런 문제점을 해결하기 위하여 초음파 공진법을 사용하여 주파수 스펙트럼으로부터 공진 주파수를 분석하였다. 본 논문은 초음파 공진 특성을 이용하여 라이너와 추진제 사이의 미접착 결함을 검출할 수 있는 기법에 대해 자세히 기술하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제15권2호
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• pp.357-363
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• 1995

CFRP 복합 재료를 접착 접합한 single-lap 및 double-lap 접합 시험편의 disbond 크기를 초음파 C-scan 및 simulated stress wave를 이용하여 정량적으로 평가하고자 하였다. 초음파 C-scan 시험을 통해 인공 결함의 크기가 확인된 시험편을 사용하여, 접합부를 통과한 응력파의 주파수를 변화시키면서 peak amplitude를 측정하여 주파수 응답성을 구하였으며, 이를 분석한 결과 두 적층판의 두께 방향 기본 공진 및 3차 공진 주파수에서 peak amplitude가 극값을 보이며, 접합 면적에 비례함을 관측할 수 있었다. 이 결과로 표준시험편만 준비된다면 결함의 정량적 평가 및 현장 적용에도 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권4호
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• pp.951-962
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• 2016

The determination of the stress intensity factor at the crack tip is one of the most widely used methods to predict the fatigue life of aircraft structures. This prediction is more complicated for repaired cracks with bonded composite patch. This study is used to compute the stress intensity factor (SIF) and crack opening displacement (COD) for cracks repaired with single and double-sided composite patches. The effect of the presence of disbond region in adhesive at the crack was taken into consideration. The results show that there is a considerable reduction in the asymptotic value of the stress-intensity factors and the crack opening displacement at the crack tip. The use of a double-sided patch suppresses the bending effect due to the eccentricity of the patch on one side only.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권3호
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• pp.361-370
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• 2017

Through the use of finite element analysis and acoustic emission techniques we have evaluated the interfacial failure of a carbon fiber reinforced polymer (CFRP) repair patch on a notched aluminum substrate. The repair of cracks is a very common and widely used practice in the aeronautics field to extend the life of cracked sheet metal panels. The process consists of adhesively bonding a patch that encompasses the notched site to provide additional strength, thereby increasing life and avoiding costly replacements. The mechanical strength of the bonded joint relies mainly on the bonding of the adhesive to the plate and patch stiffness. Stress concentrations at crack tips promote disbonding of the composite patch from the substrate, consequently reducing the bonded area, which makes this a critical aspect of repair effectiveness. In this paper we examine patch disbonding by calculating the influence of notch tip stress on disbond area and verify computational results with acoustic emission (AE) measurements obtained from specimens subjected to uniaxial tension. The FE results showed that disbonding first occurs between the patch and the substrate close to free edge of the patch followed by failure around the tip of the notch, both highest stress regions. Experimental results revealed that cement adhesion at the aluminum interface was the limiting factor in patch performance. The patch did not appear to strengthen the aluminum substrate when measured by stress-strain due to early stage disbonding. Analysis of the AE signals provided insight to the disbond locations and progression at the metal-adhesive interface. Crack growth from the notch in the aluminum was not observed until the stress reached a critical level, an instant before final fracture, which was unaffected by the patch due to early stage disbonding. The FE model was further utilized to study the effects of patch fiber orientation and increased adhesive strength. The model revealed that the effectiveness of patch repairs is strongly dependent upon the combined interactions of adhesive bond strength and fiber orientation.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권2호
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• pp.220-227
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• 2005

In this study, stress-displacement analytic solutions are obtained by a shear lag modeling method constructed for the spliced joint area with a splicing gap in the fiber metal laminate (FML). This gap can be empty or be filled with an adhesive material of elastic modulus $E_a$. Two splicing types are considered for spliced shear models, one for spliced in the center metal layer, the other for spliced in the outer metal layer. It is shown that from the viewpoint of the load transfer efficiency and the avoidability of disbond generation due to the shear and axial stresses at the interface between metal layer and composite layer of the gap-front in the spliced area, the center spliced type (k=2) is much preferable to the outer spliced type (k=1).

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.912-918
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• 2011

본 연구는 다중 접착계면에서의 초음파 전달 현상을 시스템 응답함수의 일반식을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였고, 추진기관의 모의결함시편을 제작하여 모델링의 결과를 검증하였다. 실험 결과 추진제-라이너 미접착 결함을 초음파 펄스 반사법으로 검출할 수 있었으며, 시뮬레이션 결과와 측정된 초음파 파형이 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.89-96
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• 2012

기존의 펄스에코법은 스틸 연소관 내부에서 고무면으로 초음파를 입사시키므로 검사 도중에 고무면이 오염될 수 있으며, 이로 인해 치명적인 미접착 결함을 유발시킬 수 있다. 상기 방법을 보완할 수 있는 시험 기법을 개발하기 위해 스틸/고무 접착 시험편을 제작하여 스틸면으로 초음파를 입사시켰다. 스틸/고무 접착 시험편으로부터 측정한 고무 공진 주파수는 이론적으로 예측한 공진 주파수와 일치하였다. 본 논문은 고무 공진 주파수를 이용하여 고무 두께를 측정할 수 있는 초음파 공진법에 대해 기술하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.65-72
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• 2012

초음파 결함 분석 프로그램은 초음파 반사법을 기반으로 초음파 신호처리 기법을 적용하여 개발되었고, FRP 층간분리 및 FRP/내열고무 미접착 결함을 정량적으로 측정할 수 있었다. 복합재 연소관에서 검출된 결함은 절단하여 전산화 단층촬영 및 영상 현미경으로 분석하였고, 결함 분석 프로그램의 결과와 일치하였다. 본 논문은 복합재 연소관의 초음파시험 데이터를 C-Scan 영상으로 변환하여 결함을 분석할 수 있는 프로그램 개발 과정을 기술하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.393-399
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• 2011

초음파 결함 분석 프로그램은 초음파 반사법을 기반으로 초음파 신호 처리 기법을 적용하여 개발되었고, FRP 층간분리 및 FRP/내열고무 미접착 결함을 정량적으로 측정할 수 있었다. 복합재 연소관에서 검출된 결함은 절단하여 전산화 단층촬영 및 영상 현미경으로 분석하였고, 결함 분석 프로그램의 결과와 일치하였다. 본 논문은 복합재 연소관의 초음파시험 데이터를 C-Scan 영상으로 변환하여 결함을 분석할 수 있는 프로그램 개발 과정을 기술하였다.