• 제목/요약/키워드: macro-fiber

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일부실시 직교배열 실험설계에 의한 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트 배합 최적화 (Optimum mixture of high performance hybrid fiber reinforced concrete using fractional experimental design by orthogonal array)

  • 박대효;노명현;박춘근
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.341-344
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    • 2004
  • In the present research, slump, modulus of rupture (MOR) and flexural toughness $(I_{30})$ of high performance hybrid fiber reinforced concrete (HPHFRC) mixed with micro-fiber (carbon fiber) and macro-fiber (steel fiber) and replaced with silica fume were assessed with the analysis of variance (ANOVA). Steel fiber was a considerable significant factor in aspect of the response values of MOR and boo Based on the significance of factors related to response values from ANOVA, following assessments were available; Slump decrease: carbon fiber >> steel fiber > silica fume; MOR: steel fiber > silica fume > carbon fiber; $I_{30}$: steel fiber > carbon fiber > silica fume. Steel fiber $1.0\%$, carbon fiber $0.25\%$ and silica fume $5.0\%$, and Steel fiber $1.0\%$, carbon fiber $0.25\%$ and silica fume $2.5\%$ were obtained as the most optimum mixture.

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Syntheses of Cellulosic Graft Copolymers

  • Ikeda, Isao;Maeda, Yasushi
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 The Korea-Japan Joint Symposium
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    • pp.13-14
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    • 2003
  • Cellulosic graft copolymers were synthesized to use them as the functional materials. Three methods containing atom transfer radical polymerization (ATRP), macro-azo-initiator (MAI) method, and the polymerization catalyzed by tetrabutylammonium fluoride (TBAF) were performed in this work.

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The actuation equation of macro-fiber composite coupled plate and its active control over the vibration of plate and shell

  • Tu, Jianwei;Zhang, Jiarui;Zhu, Qianying;Liu, Fan;Luo, Wei
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제5권2호
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    • pp.297-311
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    • 2018
  • Plate and shell structure is widely applied in engineering, i.e. building roofs, aircraft wings, ship platforms, and satellite solar arrays. Its vibration problem has become increasingly prominent due to the tendency of lightening, upsizing and flexibility. As a new smart material with great actuating force and toughness, macro-fiber composite (MFC) is composed of piezoelectric fiber and epoxy resin basal body, which can be directly pasted onto the surface of plate and shell and is suitable for vibration control. This paper deduces the actuation equation of MFC coupled plate in different boundary conditions, an equivalent finite element modeling method is proposed which uses MFC actuating force as the applied excitation, and on this basis the active control simulation and experiment of MFC over plate and shell structure vibration are accomplished. The results indicate that MFC is able to implement effective control over plate and shell structure vibration in multi-band range. The comparison between experiment and simulation proves that the actuation equation deduced herein, effective and practicable, can be applied into the simulation calculation of MFC vibration control over plate and shell structure.

마이크로 및 매크로 섬유에 의해 보강된 고인성 시멘트 복합재료의 역학적 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Mechanical Properties of HPFRCCs Reinforced with the Micro and Macro Fibers)

  • 김무한;김재환;김용로;김영덕
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.263-271
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    • 2005
  • 고인성 시멘트 복합재료(HPFRCC)는 시멘트페이스트 또는 모르타르에 고성능 단섬유를 보강하여 휨모멘트 및 인장력 작용하에서 변위(변형)경화특성 및 다수의 미세균열이 멀티플크랙 특성을 발휘함으로서 높은 인성 및 균열제어성능을 가진 재료로 최근 이들 성능을 활용하여 고성능 보수 보강재, 충격완충재, 강재의 피복재, 지진시 에너지 흡수 디바이스 등 다양한 용도로의 활용이 시도되고 있다. 그러나 이들 HPFRCC의 역학적 성능은 사용되는 섬유의 종류 및 형상에 따라 다르며 마이크로 크랙 및 매크로 크랙에 효과적인 섬유의 치수는 다른 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 마이크로 및 매크로 섬유의 종류, 각 섬유의 혼합조건을 변화시켜 HPFRCC의 압축 및 휨성상을 실험실증적으로 비교 검토함으로서 HPFRCC의 재료설계에 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, HPFRCC의 압축 및 휨성상은 사용된 마이크로 섬유의 종류에 따라 큰 차이를 보이고 있으며 PP섬유에 비하여 PVA섬유를 사용한 경우가 우수한 성능을 발현하였다. 또한, 각각의 마이크로 섬유에 매크로 섬유로서 PVA660을 혼합 사용한 경우 PVA200을 제외하고는 초기근열시 휨응력, 최대 휨응력, 변형능력 및 휨터 프니스 등의 휨성능이 향상되었다. 특히 PVA100과 PVA660을 혼합 사용한 경우 가장 우수한 성능을 발현하였으며, 휨시험시 전형적인 변위경화특성 및 멀티플크랙 특성을 나타내었다. 반면, 매크로 섬유로서 SF500을 혼합 사용한 경우의 휨응력-중앙변위 곡선은 기존의 FRCC와 유사한 경향을 보이고 있으며, 휨터프니스는 마이크로 섬유만 단독 사용한 경우에 비해 전반적으로 저하하는 것으로 나타났다.

스마트 재료를 이용한 캠버 변화가 가능한 플래핑 날개 구조 및 공력 특성 (Structural and Aerodynamic Characteristics of A Flapping Wing with Changeable Camber Using A Smart Material)

  • 김대관;김홍일;권기정;한재홍
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.390-396
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    • 2007
  • 본 연구에서는 새의 날개운동을 모사하기 위하여 스마트 재료를 이용한 플래핑 날개를 설계 및 제작하였다. 날개는 복합재료 프레임과 유연한 PVC 표피 그리고 표면 작동기로 구성되어 있으며, 주요 날개운동으로서 날갯짓, 비틀림 그리고 캠버 운동을 선정하였다. 날개의 캠버를 변화시키기 위하여 Macro-Fiber Composite를 표면작동기로서 적용하였으며, 압전-열 관계식을 이용하여 MFC의 구조 응답을 해석하였다. 양력과 추력을 동시에 측정하기 위하여 두개의 로드셀로 구성된 시험대를 제작하였으며, 공기역학적 특성을 평가하기 위하여 풍동실험을 수행하였다. 실험결과로부터 주요 양력은 기체의 전진속도와 피치각에 의존되며, 추력은 날갯짓 주파수에 의존됨을 확인하였다. 또한 MFC 작동기를 이용한 캠버효과를 통하여 정적조건에서 24.4%와 동적조건에서 20.8%의 충분한 양력증가를 확인할 수 있었다.

Investigation of Fiber Distribution in Concrete Batches Discharged from Ready-Mix Truck

  • Sorensen, Christian;Berge, Egil;Nikolaisen, Eirik B.
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제8권4호
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    • pp.279-287
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    • 2014
  • This paper presents the findings of an investigation of the fiber content variations in concrete being discharged from a ready-mix truck at the construction site. Concrete samples were extracted from the truck drums at the beginning, middle and end of discharge. Subsequently, fibers in each sample were separated from the concrete, and weighed. Presumably, synthetic macro fibers will float towards the top, i.e. towards the drum opening, of the inclined, revolving truck-drum, while, on the other hand, steel fibers will tend to gravitate towards the lower parts of the mixer drum. Accordingly, the discharge batch, containing synthetic macro fibers, will contain a higher amount of synthetic fibers per unit volume at the start of discharge than the average unit volume fiber content of the mix, and the content will gradually decrease further down the batch. The discharge batch of steel fiber concrete will contain fewer fibers per unit volume at the start of discharge than the average unit volume fiber content of the mix, and the content should gradually increase further down the batch. The correctness of the foregoing is partly confirmed. A certain percentage of the truck loads did not comply with the proposed requirements, mainly steel fiber reinforced batches, indicating the necessity of a code or guideline amendment. A change in the Norwegian shotcrete directive was made in 2011, based upon experimental research work (2010), which, in combination with the subsequent University of Life Sciences report (2012), constitutes the foundation of this article.

반복충격을 받은 UHPC의 내충격성능 평가 (Evaluation of Impact resistance of UHPC Under Repeated Impact)

  • 정민승;김규용;이상규;황의철;김경태;남정수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2018년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.161-162
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    • 2018
  • In this study, it evaluate the impact resistance of UHPC by repeated impact. smooth steel fiber and polyvinyl alcohol fiber were reinforced in UHPC respectively. Overall, the impact resistance of the specimens reinforced with 0.4vol.% PVA fiber was high, and the crater diameter was small in specimens using 13mm fiber. When 19 mm steel fiber is used, the fracture depth is small due to the increase of macro crack resistance compared with other specimens. On the other hand, in the case of the fracture area, it is considered that the use of the fiber of 13 mm causes an increase in the stress dispersion effect to occur small.

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고성능 하이브리드 섬유 보강 콘크리트의 휨 및 유동 특성 (Flexural and Workable Properties of High Performance Hybrid Fiber Reinforced Concrete)

  • 박춘근;노명현;박대효
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.543-550
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    • 2005
  • 본 연구에서는 마이크로 섬유인 탄소섬유와 매크로 섬유인 강섬유가 서로 하이브리드 형태로 결합되고 미세한 광물 혼화재인 실리카퓸이 치환된 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트(HPHFRC)의 파괴계수(MOR), 휨인성 특성($I_30$$W_{2.0}$), 유동성(슬럼프)이 분산분석(ANOVA)을 통해 특성화된다. MOR I30(또는 $W_{2.0}$), 슬럼프 데이터들은 휨 성능과 유동성을 평가하기 위한 특성치로 사용된다. 특히, 실험회수를 줄이기 위하여 일부실시 직교배열에 따라 실험이 계획된다. 각 특성인자를 각 실험인자에 대해서 평가한 결과, 강섬유는 MOR 과 $I_{30}$의 특성인자 측면에서 상당히 유의한 실험인자로 나타난다. 또한 분산분석 결과, 실험인자의 유의도에 따라 다음과 같은 평가가 이용될 수 있다 유동성(슬럼프) 감소는 실리카 흄, 강섬유, 탄소섬유 실험인자 순서로 유의하게 나타난다. MOR 향상은 실리카퓸($\fallingdotseq$ 탄소섬유), 강섬유 실험인자 순서로 유의한 것으로 나타난다. 휨인성 증진은 실리카퓸, 탄소섬유, 강섬유 실험인자 순서로 유의하게 나타난다. 실험범위 내에서 강섬유 $1.0\%$, 탄소섬유 $0.25\%$, 실리카퓸 $5.0\%$의 조합이 각 특성치들을 가장 우수하게 향상시키고 유동성이 확보된 실험 조건으로 도출된다.

Macro fiber composite (MFC) 센서를 이용한 음향방출 기술 기반 배관 누수 감지 시스템 (Acoustic Emission (AE) Technology-based Leak Detection System Using Macro-fiber Composite (MFC) Sensor)

  • 박재현;이시맥;이범주;김선주;유형민
    • Composites Research
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    • 제36권6호
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    • pp.429-434
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    • 2023
  • 본 연구에서는 기존 배관 가스 누출 감지에 사용되던 음향방출 센서가 실시간 모니터링에 적용될 때 발생할 수 있는 문제들을 개선하기 위해, Macro-fiber composite (MFC) 트랜스듀서를 음향방출 센서로 사용하여 가스 누출 감지 시스템에 적용하였다. 적용 전 MFC의 구조를 최적화하기 위해 구조해석을 진행하여 제작하였고, 그 결과 MFC가 가지는 유연성으로 굴곡진 배관에 잘 밀착되어 AE 신호를 문제없이 수신할 수 있었다. AE 신호 분석 결과 고압 누출, 저압 누출 모두 파라미터 값 변화에 유의미한 결과를 보였으며, 특히, FFT 그래프의 파라미터에서 고압 누출의 경우 누출이 없는 경우 대비 120~626%의 변화량, 저압 누출의 경우 9~22%의 변화량을 보였다. 또한, 누출 발생 부위에서의 거리에 따라, 거리가 멀수록 이러한 파라미터 변화량이 줄어드는 경향을 보여, 추후 파라미터 변화량 감지를 통해 누출 감지가 가능할 뿐만 아니라, 변화량으로부터 누출 발생 위치를 파악할 수 있을 것으로 보인다.