• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.441-444
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• 2007

This paper presents a part of micormechanics-based elastic modeling (Lee and Pyo, 2007) of particle-reinforced composites containing slightly weakened interfaces. The Eshelby's tensor for a damaged ellipsoidal inclusion to model particles with slightly weakened interfaces is incorporated into a micormechanical formulation by Ju and Chen (1994). A damage model in accordance with the Weibull's probabilistic function is also developed to simulate the progression of weakened interface in the composites.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2001년도 제33회 춘계학술대회 개최
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• pp.299-304
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• 2001

Tribofilms formed on worn surface protect the DLC coating surface and decrease the friction coefficient. However it is very difficult to evaluate their micromechanical properties due to their small thickness, inhomogeneity and discontinuity. The phase contrast images in tapping mode atomic force microscopy allow an estimation of inhomogeneity in micromechanical properties of the sample surface. The purpose of this investigation is to demonstrate how the phase contrast images contribute to the characterization of thin tribofilms.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권1호
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• pp.89-94
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• 2014

탄소나노튜브는 우수한 기계적 특성으로 인해 주목받고 있으며, 다양한 산업 분야로의 잠재적 활용성을 갖는 고강도/고강성의 나노복합재료를 설계/제작하기 위한 다양한 연구가 이루어 지고 있다. 본 논문에서는 다중벽 탄소나노튜브를 이용한 강화 복합재료를 효과적으로 설계하고, 기계적 물성을 예측/평가하기 위한 미시역학적 해석 방법 연구를 수행하였다. 이를 위해 먼저 대표체적요소 모델을 설계하고 이를 이용한 유한요소 해석을 통해서 강화 복합재료의 기계적 물성을 평가하였다. 특히 MWCNT 의 각 형상인자에 따른 복합재료의 탄성계수 변화를 예측하고, 각 인자들의 영향을 정성적으로 평가하였다. 더불어 형상인자들의 복합적 조건에서의 탄성계수에 대한 영향 평가도 수행하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제35권1호
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• pp.111-127
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• 2020

The goal of this study is to fill this apparent gap in the area about investigating the effect of porosity distributions on vibrational behavior of FG sectorial plates resting on a two-parameter elastic foundation. The response of the elastic medium is formulated by the Winkler/Pasternak model. The internal pores and graphene platelets (GPLs) are distributed in the matrix either uniformly or non-uniformly according to three different patterns. The model is proposed with material parameters varying in the thickness of plate to achieve graded distributions in both porosity and nanofillers. The elastic modulus of the nanocomposite is obtained by using Halpin-Tsai micromechanics model. The annular sector plate is assumed to be simply supported in the radial edges while any arbitrary boundary conditions are applied to the other two circular edges including simply supported, clamped and free. The 2-D differential quadrature method as an efficient and accurate numerical approach is used to discretize the governing equations and to implement the boundary conditions. The convergence of the method is demonstrated and to validate the results, comparisons are made between the present results and those reported by well-known references for special cases treated before, have confirmed accuracy and efficiency of the present approach. It is observed that the maximum vibration frequency obtained in the case of symmetric porosity and GPL distribution, while the minimum vibration frequency is obtained using uniform porosity distribution. Results show that for better understanding of mechanical behavior of nanocomposite plates, it is crucial to consider porosities inside the material structure.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.13-20
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• 2008

기능경사 소재(FGM)에는 서로 다른 두 가지 구성입자들이 혼합되어 있는 경사층(graded layer)이 삽입되어, 소재 전 영역에 걸쳐 구성입자의 체적분율이 연속적이고 기능적으로 변화하도록 되어있다. 이러한 이상(dual-phase) 입자복합재의 열 기계적 거동을 해석함에 있어 필수적인 경사층의 물성치는 전통적으로 균질화 기법을 이용하여 예측되었다. 하지만, 이러한 균질화 기법은 구성입자의 형태, 분산구조 등과 같은 상세 형상을 반영하지 못하지 때문에 복합재의 총체적인 등가 물성치 예측에만 국한 되어왔다. 이러한 맥락에서 본 연구에서는 경사층을 미시역학적으로 이산화 모델링하고, 다양한 체적분율과 외부 하중조건에 대해 유한요소해석을 실시하여 이러한 균질화 기법들의 특성을 분석하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권2호
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• pp.215-226
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• 2020

The aim of this study is to investigate free vibration of functionally graded porous nanocomposite rectangular plates where the internal pores and graphene platelets (GPLs) are distributed in the matrix either uniformly or non-uniformly according to three different patterns. The elastic properties of the nanocomposite are obtained by employing Halpin-Tsai micromechanics model. The GPL-reinforced plate is modeled using a semi-analytic approach composed of generalized differential quadrature method (GDQM) and series solution adopted to solve the equations of motion. The proposed rectangular plates have two opposite edges simply supported, while all possible combinations of free, simply supported and clamped boundary conditions are applied to the other two edges. The 2-D differential quadrature method as an efficient and accurate numerical tool is used to discretize the governing equations and to implement the boundary conditions. The convergence of the method is demonstrated and to validate the results, comparisons are made between the present results and those reported by well-known references for special cases treated before, have confirmed accuracy and efficiency of the present approach. New results reveal the importance of porosity coefficient, porosity distribution, graphene platelets (GPLs) distribution, geometrical and boundary conditions on vibration behavior of porous nanocomposite plates. It is observed that the maximum vibration frequency obtained in the case of symmetric porosity and GPL distribution, while the minimum vibration frequency is obtained using uniform porosity distribution.

• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.371-378
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• 2018

본 연구에서는 폴리유산 나노복합재의 열탄성 거동을 예측하기 위해 분자동역학 전산모사를 수행하고 그 결과를 열탄성 미시역학 모델 예측해와 비교하였다. 폴리유산의 두 이성질체인 D유산(Poly D-lactide)와 L유산(Poly L-lactide)을 혼합한 스테레오 콤플렉스를 모델링하였고 이들을 기지로 사용한 탄소나노튜브 나노복합재를 구성하였다. 유산의 분해 유무에 따른 유리전이온도와 탄성계수 그리고 열팽창계수를 앙상블 전산모사를 통해 예측하였다. 미시역학 모델에서는 계면의 완전 결합을 가정한 이중입자 모델을 적용하여 탄성계수와 열팽창계수를 동일한 조성에서 예측하였다. 그 결과 열적 안정성에 있어 스테레오 콤플렉스에 탄소나노튜브가 첨가될 경우 유산의 뛰어난 계면 흡착과 이에 따른 열적 안정성 향상을 보였다. 순수한 유산과 나노복합재 모두 가수 분해에 따른 열적 특성 변화는 관찰되지 않았다. 또한, 스테레오 콤플렉스와 나노튜브 간 계면은 약한 불완전 결합상태 임을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.115-123
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• 2008

최근 섬유강화 복합재료의 특성예측은 많은 공학자들에게 관심의 대상이 되고 있으며, 섬유강화 복합재료의 특성을 예측하기 위한 다양한 이론적, 수치적 방법들이 제안되고 있다. 본 연구에서는 복합재료내 구성요소를 고려한 Ju and Zhang (2001)의 미세역학 모델을 개선하고 원형섬유와 매트릭스간의 점진적인 손상을 고려하여 원형섬유강화 복합재료의 탄소성거동 및 점진적 손상해석을 위한 미세역학 모델을 개발하였다. 제안된 해석모델을 이용하여 다양한 수치해석을 통해 원형섬유강화 복합재료의 탄소성거동 및 점진적 손상을 예측하였고 손상을 고려하지 않은 모델과의 비교를 통하여 점진적 손상이 복합재료의 탄소성거동에 미치는 영향을 검토하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.531-536
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• 2002

Silica fume influences concrete diffusivity and permeability as well as strength by densifying the microstructure of the interfacial transition zone (ITZ) of high strength concrete, by reducing the capillary porosity of cement paste and by producing less diffusible and permeable pozzolanic CSH gel than CSH gel of conventional cement hydration. This paper presents a procedure to predict the chloride ion diffusivity and water permeability of the high strength concrete containing silica fume. Water binder ratio, silica fume addition, degree of hydration and volume fraction of aggregates are considered as the major factors influencing concrete diffusivity and permeability in the procedure. Analytical results using the procedure are shown and verified with other data.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.56-59
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• 2008

This paper presents results of a parametric study for a constitutive model (Lee et ai, 1989) for particle-reinforced composites considering weakened interfaces and crack nucleation. Eshelby's tensors for particles with imperfect interfaces (Ju and Chen, 1994) and microcracks (Sun and Ju, 2004) are incorporated into a micromechanical formulation. A parametric study for the microcrack nucleation parameter ${\phi}_{{\upsilon}0}$ and ${\epsilon}^{th}$ is conducted to investigate the sensitivity of the parameter to the constitutive model.