• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제5권5호
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• pp.595-613
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• 2018

The objective of our study is to analyze the behavior of bonded, riveted and hybrid (bonded / riveted) steel / steel assemblies by tensile tests and to show the advantage of a hybrid assembly over other processes. the finite element method with the ABAQUS numerical code was used to model the fracture behavior of the different assemblies. Cohesive zone models (CZM) have been adopted to model crack propagation in bonded joints using a bilinear tensile separation law implemented in the ABAQUS finite element code. The riveted assemblies were modeled with the XFEM damage method identified in this ABAQUS numerical code. Both CZM and XFEM methods are combined to model hybrid assemblies. The results are consistent with the experimental results and make it possible to guarantee the validity of the applied numerical model. The use of a hybrid assembly shows a high resistance compared to other conventional methods, where the number of rivets has been highlighted. The use of the hybrid assembly improves mechanical strength and increases service life compared to a single lap joint and a riveted joint.

• 접착 및 계면
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• 제21권1호
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• pp.20-26
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• 2020

Single lap-shear joints (SLJ) specimens with and without partial round fillets were fabricated to measure the average shear strength of adhesives. The effects of the length of the adherend on the SLJ specimens were also investigated. An epoxy adhesive was used to bond aluminum alloy. Tensile tests were performed on the adhesive bulk specimens to measure the mechanical properties. The finite element analysis (FEA) method was used to measure the adhesive stress distributions, i.e., the peel and shear stresses, on the bonded part. The experimental results revealed that the specimen consisting short length of adherend and without the partial round fillets exhibited the smallest average shear strength of adhesive among the investigated specimens. FEA revealed that the low average shear strength for the specimen with a short adherend length was caused by high stress concentrations on the adhesive at the edge of the bonded part.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권2호
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• pp.119-128
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• 2010

본 논문에서는 다양한 방법으로 제작된 복합재 접착 체결부의 강도에 대한 온도 및 습도 환경의 영향을 연구하였다. 시편은 두 가지 종류의 일체성형 방법 외에 동시접착 및 이차접착 등 총 네 가지 방법으로 제작하였고, 상온건조, 고온습도 및 저온건조 환경 등 세 가지 환경에서 강도시험을 수행하였다. 전체적으로 고온습도 환경에서의 파손강도가 상온 환경에 비해 11~23% 가량 높게 나타났고, 저온 환경에서의 파손강도는 동시접착 체결부를 제외하고는 8~21% 가량 상온 강도보다 낮게 나타났다. 시험 환경에 따른 체결부의 강도 차이는 환경에 따른 접착제의 물성 변화가 주 원인인 것으로 분석되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권4호
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• pp.425-433
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• 2001

복합재료-금속 접착접합부가 사용 중 반복 하중을 받을 때 발생하는 피로 손상도를 음향초음파(acousto-ultrasonics; AU)법과 음향방출(acoustic emission; AE)법을 이용하여 평가하였다. 피로시험에는 단일겹치기(single-lap) 시험편을 사용하였으며, AU법을 통해 취득한 신호로부터 음향초음파변수(acousto-ultrasonic parameters; AUP)와 피로손상과의 상관관계 곡선을 얻고, AE법에서는 누적 AE events를 통한 피로손상과의 상관관계 곡선을 얻어, AU법과 AE법의 결과를 비교하였다. 이 곡선들은 피로손상에 의한 고분자기지 복합재료의 강성 저하$(E/E_0)$를 나타내는 곡선과 매우 유사하며, 이를 바탕으로 피로 손상도의 예측과 잔여 수명의 예측이 가능하다. 또한 피로 하중의 초기 단계와 피로손상의 누적에 의해 급격한 변화가 나타나는 단계의 파형 주파수 성분을 비교하여, 피로 파괴의 마지막 단계에서 나타나는 신호 중에는 본격적인 피로손상에 의해 발생하는 AE 신호 성분이 포함되어 있음을 확인할 수 있었다.

• 오토저널
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• 제13권5호
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• pp.42-50
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• 1991

According as the members and inner and outer plates of the automobile body structure have been thinned their thickness and have become high strength, each part of the body structure has been put more severe stress condition. Therefore, it has been increasingly required to improve the fatigue strength of the spot welded structures. As one of the improving methods for such problem, the author had previously proposed the method of alleviating stress concentration at nugget edge of the spot weld part and improving its fatigue strength [1]. But, because fatigue strength of the spot welded lap joint is influenced by its geometrical and mechanical factors, welding condition and etc., there needs a quantitative and systematic estimation method of them. In this report, by considering nugget edge of the spot weld part of the spot welded lap joint subjected to tensile load to the ligament crack, fatigue strength of various spot welded lap joints was estimated with the stress intensity factor (S.I.F.) K which is fracture mechanical parameter. It is known that evaluation of fatigue strength of the spot welded lap joint by the stress intensity factor (S.I.F.) K is more effective than the maximum stress $(\sigma_{ymax}$) at edge of the spot weld part on the center line of width of the plate.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권6호
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• pp.877-889
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• 2020

This work features the outcomes of an empirical investigation into the characteristics of steel reinforced grout (SRG) composite - concrete interfaces. The parameters varied were loading rate, densities of steel fibres and types of load displacement responses or measurements (slip and machine grips). The following observations and results were derived from standard single-lap shear tests. Interfacial debonding of SRG - concrete joints is a function of both fracture of matrix along the bond interface and slippage of fibre. A change in the loading rate results in a variation in peak load (P_max) and the correlative stress (σ_max), slip and machine grips readings at measured peak load. Further analysis of load responses revealed that the behaviour of load responses is shaped by loading rate, fibre density as well as load response measurement variable. Notably, the out-of-plane displacement at peak load increased with increments in load rates and were independent of specimen fibre densities.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.57-65
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• 2023

본 연구는 딥러닝을 위한 비선형 변환 접근법을 사용하여 Single-lap joint의 접착 영역을 조사하기 위한 진동 응답 기반 탐지 시스템을 제시한다. 산업 혹은 공학 분야에서 분해가 쉽지 않은 구조 내에 보이지 않는 부분의 상태와 접착된 구조의 접착 부위 상태를 알기 어려운 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 비선형 변환을 이용하여 기준 시편의 진동 응답으로 다양한 시편의 접착 면적을 조사하는 탐지 방법을 제안한다. 이 연구에서는 CNN 기반 딥러닝으로 진동 특성을 파악하기 위해 비선형 변환을 적용한 주파수 응답 함수를 사용했고 분류를 위해 가상의 스펙트로그램을 사용했다. 또한, 제시된 방법을 검증하기 위해 알루미늄, 탄소섬유복합재 그리고 초고분자량 폴리에틸렌 시편에 대한 진동 실험, 분석적 해, 유한요소해석을 수행했다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권3호
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• pp.194-200
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• 2013

복합재료 적층판 기계적 체결부 표준시험(ASTM D5961) 결과에 대하여 이론적 강도 계산 및 유한요소 해석결과를 비교한다. 응력집중계수를 산출하기 위하여 ASM Handbook의 금속 및 복합재료에 대한 산출식을 이용하여 실험 결과값과 비교한다. 형상학적 인자들과 체결방식(단일/이중 겹칩)에 따른 체결강도의 차이도 비교한다. 유한요소 해석에 있어, 복합재료 적층판의 기계적 체결부의 효율적인 유한요소 모델을 찾기 위해 몇 가지 유한요소 모델들과 실험 결과들을 비교한다.

• Composites Research
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• 제26권2호
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• pp.129-134
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• 2013

극저온 환경에 노출되는 구조체의 접착조인트의 경우 피접착물과 접착물 사이에서 열팽창계수 차이로 인해 계면에서 잔류응력이 발생하게 되는데 이에 의해 접착조인트 내부에 미소균열, 층간분리 등의 형태로 파손이 발생할 우려가 있다. 본 연구에서는 높은 비강성, 낮은 열팽창계수의 특성을 지닌 메타 아라미드 섬유를 에폭시 기지재의 보강재로 사용하였다. 표면처리 공정을 간소화하기 위해 전기방사법의 고분자 혼합법(polymer blend method)으로 코어-쉘 구조의 메타 아라미드/에폭시 나노섬유를 제조하였다. 극저온 환경에서 계면특성이 향상된 코어-쉘 구조의 나노섬유를 보강한 에폭시 접착제의 전단물성을 확인하기 위해 환경챔버를 이용하여 $-150^{\circ}C$의 저온에서 단일 겹치기 실험(single lap joint test)을 진행하였다. 또한, DCB(double cantilever beam) 실험을 통해 파괴인성을 측정하였다. 그 결과, 극저온에서 일반 메타 아라미드 나노섬유에 비해 코어-쉘 구조의 메타 아라미드/에폭시 나노섬유를 보강한 접착제 시편이 우수한 계면특성으로 인해 물성이 크게 향상되었음을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.285-286
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• 2008

In practical applications of HTS tapes for electric devices such as coils and power cables, the jointing of HTS tapes is needed. In magnet applications superconducting joints are needed to achieve very low resistance at the joint, but for power device applications, a slightly higher joint resistance may be acceptable. In this study, an economical joint with good mechanical and electrical integrity could be achieved for Bi-2223 tapes which can be applicable to electric power applications. A lap joint method has been used. The joint resistance and strength of the jointed Bi2223 tapes have been evaluated. Electro-mechanical properties of the joint sample under tension have been examined and compared with the case of the single tapes.