• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.439-446
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• 2022

본 연구에서는 브레이딩 공법으로 자동차용 섬유강화 복합재 코일 스프링을 제작했으며, 안전성 확인을 위해 압축시험 후 손상평가를 진행하였다. 하중-변위 거동의 분석을 통해 스프링의 강성이 규격에 부합하는지 평가했다. 또한 복합재료의 기계적 특성에 대한 기준을 명확하게 파악하기 위해 기공의 분포 및 함침율을 분석하였다. 시험이 완료된 스프링은 육안검사를 진행하여 손상부를 확인했으며, SEM을 이용하여 스프링의 균열 및 파손 인접부에서 채취한 횡단면 시료의 균열 발생 및 진전부 관찰을 통해 파괴모드를 분석하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.319-332
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• 2004

복합재료(FRP)는 재료적 고비강도, 고내구성 등으로 인하여 건설분야에 널리 사용되고 있어, 본 연구에서는 인발성형된 FRP 바닥판의 형상최적설계를 수행하였다. 최적설계의 정식화에서 목적함수는 단위모듈의 체적을 최소화하도록 하였으며, 설계변수는 바닥판 단면의 기하적 치수와 재료적 물성을 사용하였다. 반면 바닥판의 성능을 최대한 효율적으로 설계하기 위하여 설계 제약조건으로 처짐규정, 재료파괴 기준, 좌굴하중, 바닥판 최소두께와 응력을 사용하였다. 단면형상의 효율적 결정과 시공성을 고려하여 구조적 보조부재를 포함하지 않는 튜브 모양의 형상으로 제한하였으며, 최적화 알고리즘은 Index기법을 적용하여 수렴성을 극대화한 개선된 GAs를 사용하였다. 상용 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 3차원 유한요소해석을 수행하였고, 구조해석 결과를 최적화 과정에 필요한 제약조건으로 활용하고, 민감도 분석을 수행하였다. 본 연구를 통하여 개발한 최적화 프로그램을 검증하기 위하여, 40m의 지간, 폭 12.14m에 주형 간격이 2.5m인 단순교를 대상으로 하였으며, 도로교 설계 기준을 만족하는 DB-24하중을 적용하였다. 복합재료의 재료로 E-glass섬유를 사용하였으며, 최적설계를 수행한 결과 인발성형공법에 의한 실용적인 단면을 제안하였다.

• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.334-339
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• 2022

본 연구에서는 복합재료 제조 공정 과정 중 수지의 유동 저항성을 대변하는 인자인 투수 계수를 예측하는 알고리즘을 개발하였다. 단방향 연속 섬유 복합재료 내부에서 섬유와 수직인 방향 투수 계수의 정확한 예측을 위해 대표 체적 요소의 단면 형상을 고려하였다. 섬유의 유체 유동 저항성을 정량화하기 위한 인지로 섬유 간 간격이 사용되었고, 등가 길이는 섬유 배열에 따른 수지의 유로 변화를 나타내는 인자로 사용되었다. 전기-유압 유사성을 접목하여 투수 계수 예측 알고리즘을 개발하고 그 타당성을 확인하였다. 알고리즘은 Matlab과 Python으로 구성되고, 타당성 검증을 위해 FLUENT를 통해 예측된 투수 계수와 비교하였다. 알고리즘과 수치 해석을 통해 얻은 투수 계수가 거의 일치함을 확인하여 알고리즘을 검증하였으며, 소요 시간은 수치 해석 대비 약 1/450로 감소하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권6호
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• pp.52-59
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• 2019

로터 블레이드는 허브를 통해 전달된 토크와 조종장치를 이용한 피치각 제어를 통해 헬리콥터 비행에 필요한 양력, 추력 및 기동력을 발생시킬 수 있는 핵심 구성품이며, 구조적인 안전성과 함께 공진의 위험성이 없도록 진동 특성을 고려하여 설계되어야 한다. 본 연구에서는 다목적 무인 헬리콥터(Multi-Purpose Utility Helicopter)에 적용하기 위한 주로터 블레이드의 구조 설계를 수행하였으며, 제작된 블레이드의 단면 강성 측정 시험을 수행하였다. 이후 측정된 강성 분포를 반영하여 로터 시스템의 진동특성에 대한 평가를 수행하였다. 로터 블레이드 내부는 스킨, 스파 및 토션박스로 구성되며, 탄소 및 유리 섬유 복합소재를 적용하였다. 블레이드 단면 강성 예측을 위해 Ksec2D 프로그램을 활용하였으며, 실험을 통해 측정된 값과 비교한 결과를 제시하였다. 로터 시스템의 회전으로 인한 고유진동수 변화 및 공진 위험 여부를 확인하기 위해 회전익 항공기의 통합 해석 프로그램인 CAMRADII를 활용하였다.

• 펄프종이기술
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• 제31권2호
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• pp.70-76
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• 1999

This study was to measure the potential of nonwoody fibrous material, kenaf. Whole stalk of kenaf, Hibiscus cannabinus was separated by two parts of bast and core portion, and cooked separately by alkaline method. Morphological characteristic was evaluated using confocal laser scanning microscope (CLSM) and fiber quality analyzer(FQA). The strength properties of handsheets, made by different mixing ration between kenaf base and core fibers, were measured. Cross-sectional area of bast fibers was smaller than that of core fibers, but the bast fibers had a thick cell wall and narrow lumen area. Bast fibers were longer in length than core fibers. Core fibers had thin cell walls, broad lumen areas, and short lengths, and they had collapsed shape even in water. These characteristics of core fibers affected strength properties of handsheet positively. When the amount of core fibers increased, the strength properties of handsheet were increased. When the amount of bast fibers increased, the handsheet had rougher surface and higher air permeability.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.136-145
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• 2013

최근 발생한 대규모 지진으로 구조물의 내진보강에 대한 사회적 관심도가 높아지고 있다. 특히 내진 설계가 반영되지 않은 기둥은 취성적인 파괴로 구조물 전체붕괴를 유발하기 때문에 내진보강이 적용 되어야한다. 과거에는 단면증설법, 강판보강법등이 주로 적용되었고 최근에는 복합재료의 장점을 이용한 섬유보강법이 선호되고 있다. 그러나 이러한 보강법들은 구조물의 물리적 손상을 유발하며, 작업공간과 시간소비가 크다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 보강법의 단점을 보강하여 복합재료 (Fiber reinforced polymer)와 Aluminum 체결부 이용한 FRP 내진보강재를 개발하였다. 비선형 유한요소 해석프로그램을 통해 개발된 FRP 내진보강재의 최적 보강량을 결정하였다.

• 패션비즈니스
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• 제7권5호
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• pp.108-118
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• 2003

Surface properties, including the texture and the luster, of cotton fibers and yarns thereof play an important role in textile technology. The convolutions and the cross-sectional shape of the cotton fiber affect the fabric texture and the luster accordingly. Mercerization of the cotton fabric affects the luster, strength, and other properties of the fabric. In this study, the effect of mercerization was examined on the luster of the cotton fabric, together with the effect of polishing treatment. One of the traditional methods determining the fabric luster is the use of glossmeter or goniometric glossmeter. The use of glossmeter gives successful results in determining the gloss of rather flat and continuous surface such as plastic sheet, painted surface, or paper products. Since the textile fabrics have diverse surface structures and textures, these could be regarded as having three-dimensional surface. Such complexity imposes some difficulties for differentiating subtle surface luster properties of diverse textile fabrics. The advancement in the area of imaging technologies has enabled the micro-scale analysis of the surface textures and the fabric luster recently. Using a CCD camera, the surface luster images were taken at various incident illumination conditions. Microscale analysis, including the blob analysis, of the images could differentiate the subtle luster properties present in a group of cotton fabric samples comprising mercerized cotton fabric, non-mercerized cotton fabric, polished cotton fabric, and a 'standard' cotton fabric. The glossmeter measurement gave satisfactory but limited differentiation among the samples, whose luster differences are easily recognizable with visual observation, except for the mercerized cotton fabric sample and the non-mercerized cotton fabric. The microscale analysis of the fabric luster could, therefore, help understand the nature of diverse textile fabric luster.

• Steel and Composite Structures
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• 제7권4호
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• pp.279-301
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• 2007

When coupling beams are proportioned appropriately in coupled core wall (CCW) systems, the input energy from ground motions is dissipated primarily through inelastic deformations in plastic hinge regions at the ends of the coupling beams. It is desirable that the plastic hinges form at the beam ends while the base wall piers remain elastic. The strength and stiffness of the coupling beams are, therefore, crucial if the desired global behavior of the CCW system is to be achieved. This paper presents the results of nonlinear response history analysis of two 20-story CCW buildings. Both buildings have the same geometric dimensions, and the components of the buildings are designed based on the equivalent lateral force procedure. However, one building is fitted with steel coupling beams while the other is fitted with diagonally reinforced concrete coupling beams. The force-deflection relationships of both beams are based on experimental data, while the moment-curvature and axial load-moment relationships of the wall piers are analytically generated from cross-sectional fiber analyses. Using the aforementioned beam and wall properties, nonlinear response history analyses are performed. Superiority of the steel coupling beams is demonstrated through detailed evaluations of local and global responses computed for a number of recorded and artificially generated ground motions.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제15권2호
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• pp.91-96
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• 2003

The sensitivity of the product to the ongoing sinusoidal disturbances of the process has been investigated in the film casting of viscoelastic polymer fluids using frequency response analysis. As demonstrated for fiber spinning process (Jung et al., 2002; Devereux and Denn, 1994), this frequency response analysis is useful for examining the process sensitivity and the stability of extensional deformation processes including film casting. The results of the present study reveal that the amplification ratios or gains of the process/product variables such as the cross-sectional area at the take-up to disturbances exhibit resonant peaks along the frequency regime as expected for the systems having hyperbolic characteristics with spilt boundary conditions (Friedly, 1972). The effects on the sensitivity results of two important parameters of film casting, i.e., the fluid viscoelasticity and the aspect ratio of the casting equipment have been scrutinized. It turns out that depending on the extension thinning or thickening nature of the fluid, increasing viscoelasticity results in enlargement or reduction of the sensitivity, respectively. As regards the aspect ratio, it has been found that an optimum value exists making the system least sensitive. The present study also confirms that the frequency response method produces results that corroborate well those by other methods like linear stability Analysis and transient solutions response. (Iyengar and Co, 1996; Silagy et al., 1996; Lee and Hyun, 2001).

• 한국공작기계학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.205-211
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• 2007

In this paper, foam-composite sandwich structures for EDM machine tool components such as column and column block designed by controlling stacking sequences and cross-sectional dimensions of the composite structures. The original column block is a box-shaped structure made of aluminum connecting a column and a Z-stage of the system. This research was focused on the design of efficient column block structure using a foam-composite sandwich structure which have good bending stiffness and damping characteristics to reduce the mass and increase damping ratio of the system. Vibration tests for getting damping ratio with respect to the stacking angle and thickness of the composites were carried out. Finite element analyses for static defection and vibration behaviour were also carried out to find out the appropriate stacking conditions; that is, stacking sequence and rib configuration. From the test and analysis results it was found that composite-foam sandwich structures for the microfactory system can be successful alternatives for high precision machining.