• Structural Engineering and Mechanics
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• 제57권1호
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• pp.105-126
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• 2016

In the present study, modelling and vibration control of axially moving laminated Carbon nanotubes/fiber/polymer composite (CNTFPC) plate under initial tension are investigated. Orthotropic visco-Pasternak foundation is developed to consider the influences of orthotropy angle, damping coefficient, normal and shear modulus. The governing equations of the laminated CNTFPC plates are derived based on new form of first-order shear deformation plate theory (FSDT) which is simpler than the conventional one due to reducing the number of unknowns and governing equations, and significantly, it does not require a shear correction factor. Halpin-Tsai model is utilized to evaluate the material properties of two-phase composite consist of uniformly distributed and randomly oriented CNTs through the epoxy resin matrix. Afterwards, the structural properties of CNT reinforced polymer matrix which is assumed as a new matrix and then reinforced with E-Glass fiber are calculated by fiber micromechanics approach. Employing Hamilton's principle, the equations of motion are obtained and solved by Hybrid analytical numerical method. Results indicate that the critical speed of moving laminated CNTFPC plate can be improved by adding appropriate values of CNTs. These findings can be used in design and manufacturing of marine vessels and aircrafts.

• Composites Research
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• 제20권4호
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• pp.1-8
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• 2007

본 연구에서는 에폭시 수지조합에 따른 탄소섬유강화 복합재 프리프레그 제작 및 극저온 인장시험을 통해 극저온에서 우수한 기계적 물성을 갖는 복합재 수지조합을 제시하였다. 환경챔버를 이용하여 상온으로부터 $-150^{\circ}C$ 까지 6회의 열-하중 사이클을 수행한 일방향 복합재 시편에 대하여 $-150^{\circ}C$에서 복합재의 인장강도와 강성을 측정하였다. 또한, $-150^{\circ}C$에서 복합재의 섬유수직방향 인장물성 및 면내 전단물성과 같은 모재 지배적인 물성 측정을 통해 수지조성변화가 섬유와 모재의 계면에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과, bisphenol-A 형의 에폭시와 CTBN 고무 변성 형 필러를 비교적 다량으로 함유한 수지조성을 갖는 복합재 시편이 극저온에서 우수한 기계적 물성을 보임을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제23권1호
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• pp.31-36
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• 2010

본 연구는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 복합재료로 제작된 항공기 등 구조물의 낙뢰에 의한 손상을 방지하기 위하여 전도성 은나노입자를 탄소섬유에 코팅한 후 에폭시 수지로 함침함으로써 CFRP의 전기전도도를 향상시키는 방법에 대한 것이다. 전기전도도 측정은 4점측정법을 통해 저항값을 측정하고 이를 전기전도도 값으로 변환하였으며, 나노입자 코팅 상태와 전기전도도의 변화를 관찰하였다. 또한 SEM과 EDS를 통해 탄소섬유 표면에 코팅된 은나노입자의 존재와 전기적 네트워크가 형성된 것을 확인하였다. 결과로써 일반 CFRP의 약 3배 이상의 전기전도도를 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권8호
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• pp.1980-2000
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• 1993

The stresses and torque transmission capabilities of adhesively bonded circular, hexagonal and elliptical lap joints were analyzed by the finite element and compared with the experimental results. The adherends of the joints were composed of carbon fiber/epoxy composite shafts and steel shafts. In calculating the torque transmission capabilities, the linear laminate properties of the composite material and the nonlinear shear properties of the adhesive were used. Using this method, the torque transmission capabilities of adhesively bonded lap joints could be obtained within 10% error compared to the experimental results except some single lap joints. The experiments revealed that the hexagonal joint had the best torque transmission capability from the single lap joints and the double lap joint had better torque transmission than the single lap joint.

• Composites Research
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• 제12권4호
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• pp.1-7
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• 1999

비선형 하중/변위 거동을 나타내는 모재 지배 복합재료의 피로수명 예측을 이론과 실험에 의해 연구하였다. 재료의 비선형성을 고려하기 위해 초기 피로계수와 탄성계수의 관계를 나타내는 응력함수를 도입하였다. 피로계수와 참고계수 개념을 기반으로 하여 새로운 피로수명 예측식이 가한 하중 수위의 함수로 유도되었다. 예측 결과는 직교이방성 탄소섬유/에폭시 적층판을 사용한 원통형 시편의 비틀림 피로 실험과 비교되었으며, 제안된 식은 실험치와 잘 일치하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.773-776
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• 1997

This paper presents an investigation of the energy absorption of composite laminates during ballistic impact. Three components are responsible for the absorption of energy-the tensile failure of fiber, the elastic deformation of the composite, the delamination of composite laminates. The ballistic limit, V/sub 0/, of the laminates is determined using a previous model implemented to determine the energy absorption of the three components listed above. The size of the deformed zone during impact was estimated by an approximate solution for impacts on plates. The carbon/epoxy plates were examined for this research.

• Composites Research
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• 제14권1호
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• pp.47-56
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• 2001

공기정압 주축 시스템의 동적 안정성을 향상시키기 위해 섬유강화 복합재료 주축 자성 분말이 함침된 에폭시 복합재료 회전자 및 알루미늄 재질의 공구 연결부로 구성된 주축 시스템을 설계 및 제작하였다. 복합재료 공기정압 주축 시스템의 최적 설계를 위해 구조의 공진 주파수와 변형량 등을 고려하여 복합재료 주축의 적층 각도와 두께를 결정하였다 해석결과 설계된 복합재료 주축 시스템은 기존의 금속 주축 시스템에 비해 36% 더 높은 공진 주파수를 가지는 것을 알 수 있었다. 계산 및 실험 결과를 통해서 섬유강화 복합재료 주축과 자성 분말이 함침된 에폭시 복합재료 회전자로 구성된 복합재료 주축-회전자 시스템은 높은 비 강성으로 인해 기존 주축 시스템의 동적특성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제10권3호
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• pp.31-40
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• 1993

The vibration-proof material normally used in structural components of precision machinery or measuring instruments requires higher damping in vibration and better characteristics in dimensional stability and rigidity to accomplish the quality assurance of the products. In this study the ferrite-resin material, which is the mixture of epoxy resin and the oxidized steel (Fe$_{3}$O$_{4}$: ferrite) in consideration of characteristics of aggregator and binder, is developed and investigated as one of vibration-proof materials. Four kinds of composite plates for experiments are made by adding another filler materials such as steel powder, granite powder and carbon-fiber sheet to the basic ferrite-resin matrix. Their characteristics are compared with a cast iron specimen which has the same bending rigidity as other specimens. The ferrite-resin material gives the best damping effect in the motor-induced vibration test. Therefore, the material can be applied to the manufacturing industry for vibration damping of machine elements.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권11호
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• pp.1757-1764
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• 1997

The geometric and elastic models based on the unit cell have been proposed to predict the geometric characteristics and the engineering constants of plain and satin woven composites. In the geometric model, length and inclined angle of the yarn crimp and the fiber volume fraction of woven composites have been predicted. In the elastic model, the coordinate transformation has been utilized to transform the elastic constants of the yarn crimp to those of woven composites, and the effective elastic constants have been determined from the volume averaging of the constituent materials. Good correlations between the model predictions and the experimental results of carbon/epoxy and glass/epoxy woven composites have been observed. Based on the model, the effect of various geometric parameters and materials on the three-dimensional elastic properties of woven composites can be identified.

• 한국추진공학회지
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• 제7권2호
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• pp.36-43
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• 2003

탄소섬유 T700/Epoxy로 만든 직교이방성 구조로 된 두께가 얇은 압력용기의 반경방향의 변위에 관한 해를 곡선좌표계의 평형방정식을 사용하여 구하였다. 3차원 곡선좌표계의 변형율과 변위의 관계를 간단히 하면서 지배방정식을 유도하기 위해 변분이론과 가상일의 원리를 사용하였다. 다른 여러 종류의 직교이방성 압력용기에 대한 계산 결과를 제시했으며 수압시험을 한 결과와 비교 검토하였다. 계산결과와 시험결과는 비교적 잘 일치하였다.