• 비파괴검사학회지
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• 제17권2호
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• pp.81-88
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• 1997

탄소섬유강화복합재료(CFRP) 적층판에 비교적 낮은 에너지의 충격을 주어, 충격에 의해서 손상된 적층판을 사용하여 인장강도, 파괴 인성 및 AE 신호 특성에 미치는 충격 손상의 영향에 대하여 검토하였다. 충격손상재의 인장강도, 파괴 인성 및 AE-event count는 충격 속도와 박리 면적의 증가에 따라서 감소함을 알 수 있었다. 그리고 충격시험시에 발생한 박리 면적은 충격 속도와 비례하였다. 또한 적층 방법에 따른 손상재의 강도비와 파괴 인성비가 달라짐이 확인되어 복합재료의 내충격 설계시 손상량과 손상재의 파괴 인성 및 강도에 대한 정량적 평가를 AE 신호로부터 해석할 수 있음이 확인되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권6호
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• pp.823-829
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• 2022

This study considered the experimental parameters (Nano-graphene oxide reinforced polycarbonate, GFRP) under low-velocity impact load and vibration analysis. The effect of nano-graphene oxide (NGO) on a polycarbonate-based composite was studied. Two test procedures were adopted to obtain experimental results, vibration analysis. The mechanical tests were performed on damaged and non-damaged specimens to determine the damaging effect on the composite specimens. After the test was carried out, the effect of NGO was measured and damping factors were ascertained experimentally. 0. 2 wt% NGO was determined as the optimum amount that best affected the Vibration Analysis. The experiments revealed that the composite's damping properties were increased by adding the nanoparticles to 0.25 wt% and decreased slightly for the specimens with the highest nanoparticles content. Cyclic sinus loading was applied at a frequency of 3.5 Hz. This paper study the frequency effect of 3.5khz frequency damage on mechanical results. Found that high frequency will worthlessly affect the fatigue life in NGO/polycarbonate composite. In 3.5 Hz frequency, it was chosen to decrease the heat by frequency. Transmission electron microscopy (TEM) micrographs were used to investigate the distribution of NGO on the polycarbonate matrix and revealed a homogeneous mixture of nano-composites and strong bonding between NGO and the polycarbonate which increased the damping properties and decreased vibration. Finally, experimental modal analysis was conducted after the high-velocity impact damage process to investigate the defect on the NGO polycarbonate composites.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.293-303
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• 2012

최근 건설기술의 발전에 따라 구조물이 대형화, 고층화, 장대화되고 있으며, 동시에 다양한 기능을 수행하고 있다. 그러나 요즘 들어 그 빈도수가 증가하고 있는 충돌 사고나 테러에 의한 폭발, 화재 등에 의한 극한하중이 상기의 구조물에 작용할 경우, 구조물의 손상뿐만 아니라 인명과 재산의 피해 정도가 상당히 커질 수 있다. 특히, 충격이나 폭발하중은 구조물에 작용하는 압력 또는 하중이 매우 짧은 시간에 발생하게 되고, 이러한 하중을 받는 구조물은 준-정적(quasi-static) 하중을 받는 구조물과는 다른 응답을 나타내게 되며 반드시 변형률 속도와 손상 효과를 고려해서 설계가 이루어져야 한다. 그러므로 이 연구에서는 콘크리트 슬래브의 충격저항성능 향상을 위해서 강섬유를 전체 부피의 0%에서 1.5%까지 혼입하고, 두 가지 종류의 FRP 시트를 인장부에 보강하여 저속 충격하중에서의 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과 FRP 시트를 인장부에 보강할 경우에 최대 충격하중 및 소산에너지, 파괴 시의 타격 횟수가 증가하였으며, 최대 처짐 및 회전각은 감소하여 충격저항성능이 크게 향상되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 추후 극한하중에 노출될 수 있는 주요 시설물의 설계 시 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 이 논문에서는 두 가지 종류의 FRP 시트로 보강된 강섬유 보강 콘크리트 슬래브의 저속 충격하중에서의 동적응답을 해석하기 위하여 외연적 시간적분에 기초한 유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하였으며, 해석 결과 오차율 5% 이내로 비교적 정확하게 최대 처짐을 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.48-56
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• 2001

In this paper, this study aims at the evaluation on the characteristics of CFRP laminate plates using a falling weight impact tester. The experiment was conducted on several laminates of different orientation. A system was built far measur- ing the impact strength of CFRP laminates in consideration of stress wave propagation theory using a falling weight impact tester. Delamination areas of impacted specimens for the different ply orientation were measured with ultrasonic C- scanner to find correlation between impact energy and delamination area. Absorbed energy of quasi-isotropic specimen having flour interfaces was higher than that of orthotropic laminates with two interfaces. The more interfaces, the greater the energy absorbed. The absorbed energy oft hybrid specimen containing a GFRP layer was higher than that of normal specimens.

• Elastomers and Composites
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• 제35권2호
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• pp.138-148
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• 2000

EPDM 발포체의 정적/동적 특성을 측정하여 재료 특성과 진동 특성과의 연관성을 알아보고 이로부터 충격음 저감재로서의 적용 가능성을 검토하였다. 정적/동적 특성은 material test system (MTS)를 사용하여 시편의 형상, 두께, 초기하중, 발포도 등에 따라 정적 탄성계수, 동적 탄성계수, 전달율의 변화를 조사하였다. 정적 탄성계수와 동적 탄성계수의 경우, 형상이 단순하고 두께가 얇을수록 큰 값을 나타냈고, 전달율과 동적 탄성계수는 상호 비례 관계에 있음을 확인할 수 있었다. 특징적으로 동적 탄성계수가 증가하면, 전달율의 특성 피크치는 같은 주파수 영역에서의 증가 혹은 고주파수 영역으로의 전이의 형태로 일어나게 되는 것을 알 수 있었다. 실험실적 모사 시험장치를 통해 충격에 따른 주파수별 진동 속도측정과 유한 요소 해석 모델을 사용하여 mode shape에 의한 충격 해석 결과를 알아보았는데, EPDM 발포체를 사용함으로써 2.5-3.5배의 진동 속도 저감이 이루어짐을 알 수 있었고, mode shape의 경우 몰타르와 콘크리트만으로 구성된 구조물에 비해 진동 충격에 대한 변위가 급감함으로써 충격음 저감재로서의 EPDM 발포체의 적용 가능성은 상당히 높은 것을 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권7호
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• pp.693-700
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• 2009

본 논문에서는 복합적층판의 취약한 층간 특성을 보강할 수 있는 z-피닝 기술에 대하여 기존에 알려진 방법들을 소개하고, 최근 저자에 의하여 제안된 새로운 방법을 소개하였다. 새로운 방법을 적용하여 시제작된 z-피닝 시편들에 대하여 충격시험을 수행하고, 충격손상 영역을 측정하였다. z-피닝 기술이 적용되지 않은 일반 복합재 시편에 대해서도 동일한 시험을 수행하고, 두 결과를 서로 비교하였다. 결과적으로 새로운 z-피닝 기술은 기존의 기술에 비하여 양산에 적용하기가 매우 유리한 장점이 있으며, 새로운 z-피닝 기술이 적용된 복합적층판 시편들의 내충격 특성이 확실히 향상되고 있음을 알 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.92-97
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• 2000

저속 충격을 받은 복합재로 만들어진 두꺼운 압력용기의 파괴모드와 손상 상태에 대하여 조사하여 이를 정량적으로 나타내는 것이 본 연구의 관심이다. 본 논문에 사용된 시편은 압력용기의 중앙을 길이 305mm로 잘른 원통형 ring모양이다. 충격자는 직경이 25.4mm와 12.7mm인 반구형 2종류와 모서리의 직경이 1mm인 원추형 1종류로 무게는 3.9kg이며 자유낙하 높이는 20mm에서 200mm로 종류에 따라 간격을 달리했다. 실험 장치로는 실린더가 충격에 흔들리지 않도록 고정하는 받침대와 자유낙하 하는 impactor 이며 impactor의 윗면에 한 개의 가속도 게이지를 설치했으며 밑면에 90도 간격으로 4군에 스트레인 게이지를 붙여 충격에너지, 최대 충격력, contact radius를 측정하고 시험후 시편은 방사선 촬영을 하여 충격자의 종류에 따라 손상의 정도가 어떻게 다른지를 파악했다. Herzian이론을 사용하여 contact radius를 구하고 측정된 자료와 비교 검토하였다. Contact radius 값은 충격자의 직경이 클수록 큰 것을 알수 있고 실험치 값은 이론치 값 보다 큰데 이는 실제 연소관의 기계적 성질의 값이 계산치 보다 적은 것이 원인이다. 직경이 25.4mm인 반구형의 충격자는 직경이 12.7mm인 반구형의 충격자에 비하여 내부에 delamination크기가 컸다. 가속도의 값은 높이에 따라 선형적으로 변하고 충격자의 모양이 둔탁할수록 가속도 값이 커지는 것을 알 수 있다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.31-34
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• 2005

For the damage tolerance improvement of conventional laminated composites, stitching process has been utilized for providing through-thickness reinforcements. 2D prefonl1S were stacked with S-2 glass plain weave, and 3D preforms were fabricated using the stitching process. For the matrix system, epoxy and phenol resins were considered. To examine the damage resistance performance the low velocity drop weight impact test has been carried out, and the impact damage was examined by scanning image. CAI (Compressive After Ih1paet) tests were also conducted to evaluate residual compressive strength. Compared with 2D epoxy composites, 2D phenol composites showed drastic reduction in the compressive strength prior to impact because of the higher contents of voids. The damage area of 2D phenol composites were also larger than that of 2D epoxy composites. However, by introducing the stitching, the damage area of 3D phenol composites was reduced by 60%, while the CAI strength improvement was negligible.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.18-24
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• 2015

콘크리트구조물의 진단에 사용되는 비파괴실험법들은 구조물에 손상을 입히지 않고 구조물의 결함이나 강도를 추정할 수 있다는 장점이 있지만 추정값에 대한 신뢰성이 떨어진다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 2가지 배합으로 총 180개의 공시체를 제작하였고, P파와 S파에 의한 초음파속도 측정, 종진동과 변형진동에 의한 충격공진법 총 4가지의 비파괴실험을 실시하였다. 그리고 실제압축강도 측정을 통해 비파괴실험 결과값의 신뢰성을 비교 분석하였다. 각 비파괴실험법의 결과값에 대한 통계적 분석결과 변동계수값이 가장 낮은 실험법은 S파에 의한 초음파속도법으로 가장 안정적인 관측이 가능한 것으로 나타났다. 한편, 실제압축강도와의 관계를 통해 압축강도 4개의 압축강도 추정식을 제안하였으며 S파에 의한 초음파속도법의 결정계수값이 가장 높은 것으로 나타났다. 향후 다양한 배합조건에 따른 비파괴실험 신뢰성에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권3호
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• pp.233-239
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• 2003

측방 낙상에 관계된 상해는 노인들에 있어서 가장 치명적이고 빈번한 의료 문제를 야기한다. 측방 낙상에 의해 발생하는 심각한 결과 중 하나인, 고관절 골절은 넘어진 사람 중 약 1%에서만 발생하지만 고관절 골절은 신체장애, 사망 및 이에 관련된 의료비용의 상승 등을 초래한다. 본 연구에서는 측방 낙상시 고관절 골절에 큰 영향을 미치는 충돌 단계에서의 위험요소를 하중각도로 가정하여 이 요소에 대한 영향과 직립시와 비교하여 상대적인 위험도를 비교하고자 하였다. 실험 조건은 이전 연구자의 자료를 토대로 모사골반을 구성하였고, 이렇게 구성된 모사골반을 진자형 충격 시험기에 고정시키고 충격각도(0$^{\circ}$, 15$^{\circ}$, 30$^{\circ}$)를 변화시켜가며 대퇴골의 동적 거동을 조사하였다. 본 실험을 통하여 하중각도의 변화가 대퇴골 근위부에서의 변형에 영향을 주며, 다른 부위에 비해 대퇴골 경부에 상대적으로 큰 변형이 생겨 골절 가능성이 높다는 것을 확인하였다. 또한 낮은 충격속도에서도 직립 상태에 비해 큰 변형을 보였으며, 변형 분포의 차이도 나타내었다. 따라서 변형 크기의 차이뿐만 아니라 이러한 변형 분포의 차이도 고관절 골절 기전에 영향을 줄 것으로 사료된다.