• 제목/요약/키워드: single lap-shear joint

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차체 구조용 에폭시 접착제의 접합강도에 미치는 나노 기능성 블록공중합체 첨가의 영향 (The Effect of Nano Functionalized Block Copolymer Addition on the Joint Strength of Structural Epoxy Adhesive for Car Body Assembly)

  • 이혜림;이소정;임창용;서종덕;김목순;김준기
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제33권4호
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    • pp.44-49
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    • 2015
  • The structural epoxy adhesive used in car body assembly needs the highest level of joint mechanical strength under lap shear, T-peel and impact peel conditions. In this study, the effect of nano functionalized block copolymer addition on the impact peel strength of epoxy adhesive was investigated. DSC analysis showed that the addition of nano functionalized block copolymer did not affect the curing reaction of epoxy adhesive. From single lap shear test, it was found out that the addition of nano functionalized block copolymer slightly decreased the cohesive strength of cured adhesive layer. The addition of nano functionalized block copolymer showed beneficial effect on T-peel strength by changing the adhesive failure mode to the mixed mode. However, the addition of nano functionalized block copolymer just decreased the room temperature impact peel strength. It was considered that the addition of nano functionalized block copolymer could have effect on disturbing the crack propagation only for the case of slow strain rate.

물성치의 불확실성을 고려한 단일 겹치기 이음의 응력해석 (Stress Analysis of Single-Lap Adhesive Joints Considering Uncertain Material Properties)

  • 김태욱
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.401-406
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    • 2003
  • 접착제와 피착재의 물성치는 고정된 값을 가지기보다 항상 어느 정도의 불확실성을 내포하고 있으며, 이는 결합부의 성능에 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 컨벤스 모델링을 이용하여 불확실한 물성치를 갖는 단일 겹치기 이음의 응력해석을 수행하였다. 불확실성을 고려한 수치해석 결과, 결합부에 작용하는 전단 및 수직 응력은 증가하였으며 이는 결합부의 강도 해석에 불확실성이 반드시 고려되어야 함을 보여준다. 또한 컨벡스 모델링의 신뢰성과 효율성을 입증하기 위해 몬테카를로 기법에 의한 응력 해석 결과와 비교하였으며, 두 방법에 의한 결과는 잘 일치함을 알 수 있었다.

에폭시 접착제의 경화거동 및 접합강도에 미치는 경화촉매제의 영향 (Effect of Curing Agent on the Curing Behavior and Joint Strength of Epoxy Adhesive)

  • 김민수;김해연;유세훈;김종훈;김준기
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제29권4호
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    • pp.54-60
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    • 2011
  • Adhesive bonding is one of the most promising joining methods which may substitute for conventional metallurgical joining processes, such as welding, brazing and soldering. Curing behavior and mechanical properties of adhesive joint are largely dependent on the curing agent including hardener and catalyst. In this study, effects of curing system on the curing behavior and single-lap shear strength of epoxy adhesive joint are investigated. Dihydrazide, anhydride and dicyandiamide(DICY) were chosen as hardener and imidazole and triphenylphosphine(TPP) were chosen as catalyst. In curing behavior, TPP showed the delay of the curing rate for DICY and ADH at $160^{\circ}C$, compared to imidazole catalyst due to the high curing onset/peak temperature. DICY seemed to be most beneficial in the joint strength for both steel and Al adherends, although the type of adherends affected the shear strength of epoxy adhesive joint.

겹침이음부를 갖는 보의 진동감쇠거동에 미치는 부분층댐퍼의 효과 (Effects of Partial dampers on the Vibration Damping Behavior of a Single Lap Joint Beam)

  • 박정일;최낙삼
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 1999년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.57.1-60
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    • 1999
  • This paper presents the effects of partial dampers on the lateral vibration of beams. Both shear and normal stresses in the viscoelastic layer were studied. Analytical results were compared with those obtained by a finite element method. Effects of the size of partial dampers on the system loss factors and resonant frequencies were discussed.

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접착제 접합된 자연섬유강화 복합재료의 파괴강도 특성에 미치는 접착제 필릿의 영향 (Effect of Spew Fillet on Failure Strength Properties of Natural Fiber Reinforced Composites Including Adhesive Bonded Joints)

  • 윤호철;최준용;김연직;임재규
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제23권6호
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    • pp.67-71
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    • 2005
  • This paper is concerned with a study on fracture strength of composites in an adhesive single lap joint. The tests were carried out on joint specimens made with hybrid stacked composites consisting of the polyester and bamboo natural fiber layer. The main objective of this work was to evaluate the fracture properties adjacent to adhesive bonded joint of natural fiber reinforced composite specimens. From the results, natural fiber reinforced composites have lower tensile strength than the original polyester. But tensile-shear strength of natural fiber reinforced composites with bamboo layer far from adhesive bond is as high as that of the original polyester adhesive bonded joints. Spew filet at the end of the overlap reduced the stress concentration at the bonded area. Spew fillet and position of bamboo natural fiber layer have a peat effect on the tensile-shear strength of natural fiber reinforced composites including adhesive bonded joints.

Destructive testing of adhesively bonded joints under static tensile loading

  • Ochsner, A.;Gegner, J.
    • 접착 및 계면
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    • 제5권2호
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    • pp.22-36
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    • 2004
  • Several in-situ testing methods of adhesively bonded joints under static short-time tensile loading are critically analyzed in terms of experimental procedure and data evaluation. Due to its rather homogeneous stress state across the glue line, the tensile-shear test with thick single-lap specimens, according to ISO 11003-2, has become the most important test process for the determination of realistic materials parameters. This basic method, which was improved in both, the experimental part by stepped adherends and easily attachable extensometers and the evaluation procedure by numeric substrate deformation correction and test simulation based on the finite element method (FEM), is therefore demonstrated by application to several kinds of adhesives and metallic adherends. Multi-axial load decreases the strength of a joint. This effect, which is illustrated by an experimental comparison, impedes the derivation of realistic mechanical characteristics from measured force-displacement curves. It is shown by numeric modeling that tensile-shear tests with thin plate substrates according to ISO 4587, which are widely used for quick industrial quality assurance, reveal an inhomogeneous stress state, especially because of relatively large adherend deformation. Complete experimental determination of the elastic properties of bonded joints requires independent measurement of at least two characteristics. As the thick-adherend tensile-shear test directly yields the shear modulus, the tensile butt-joint test according to ISO 6922 represents the most obvious complement of the test programme. Thus, validity of analytical correction formulae proposed in literature for the derivation of realistic materials characteristics is verified by numeric simulation. Moreover, the influence of the substrate deformation is examined and a FEM correction method introduced.

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유한요소 모델에 따른 복합재 단일겹치기 접착 조인트부의 거동 평가 (Evaluation of Behavior of Composite Single Lap Joints with Different Finite Element Models)

  • 김정석;윤혁진;황재연;윤지유;이승훈
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.546-551
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    • 2010
  • 본 연구에서는 단일겹치기 접착 체결부에 대한 유한요소해석을 통해 요소의 조밀도 및 유한요소의 종류에 따른 접착 층의 변형률 분포를 Tsai의 시험치 와 비교하여 분석하였다. 이를 위해 접합부재의 길이방향, 접착체결부의 길이방향, 접합부재의 두께방향, 접착 층의 두께방향 및 조인트의 폭방향의 요소 조밀 도를 변화시켰다. 또한, 솔리드, 쉘 및 평면 변형률 요소에 따른 효과도 분석하였다. 해석은 단일 겹치기 접착 체결부의 대변형을 고려하기 위한 기하학적 비선형 해석을 수행하였다. 이를 통해 솔리드 요소를 적용할 경우 접착부재의 길이방향으로의 요소 수는 최소 2개 이상이면 해석의 신뢰도를 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다. 쉘 요소의 겨우 x/c=1에서 수직 변형률의 시험결과와 22.8%의 오차를 보였으나, 전단응력의 경우에는 1.67%로 시험치와 거의 일치하였다.

열가소성 수지 저항용접에서 발열체 간격의 최적화에 관한 연구 (Study on Optimaization of Heating Element Gap in Resistance Welding using Thermoplastic resin)

  • 윤호철;임표;임재규
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2007년 추계학술발표대회 개요집
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    • pp.26-28
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    • 2007
  • This research is concerned with a study of failure strength evaluation on heat element gap at resistance welding. The failure strength of resistance welded joint is changed by welding factor like as current(power level), welding time(total energy), pressure etc. and another heat element factor like as number of element line, element gap etc. Tensile-shear tests were carried out with the single-lap specimen using polypropylene(PP). The failure mechanism and optimization of gap was discussed in order to explain the tensile-shear strength evaluation on heat element gap at resistance welding. Orthogonal array was used by fractional factorial design for efficient experiments.

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리기다 소나무 정각재를 사용한 목재옹벽의 직결나사못 접합부 내력 성능 평가 (Strength Performance Evaluation of Threaded Nail Joints of Wooden Retaining Wall Using Pitch Pine (Pinus rigida Miller) Square Timber)

  • 송요진;김건호;이동흡;황원중;홍순일
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제39권1호
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    • pp.53-59
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    • 2011
  • 시험 시편은 1개의 횡목과 2개의 종목이 직결나사못 2개로 연결된 접합부(Type-A)와 2개의 횡목과 2개의 종목이 4개의 직결나사못으로 연결된 접합부(Type-B)를 제작하였다. Type-B를 보강하기 위하여 횡목간의 연결부를 끝면거리 5D로 반턱이음하여 2개의 직결나사를 사용한 접합부(Type-C), 끝면거리 10D로 반턱이음한 접합부(Type-C1)와 끝면거리 10D, 직결나사 3개를 사용한 접합부(Type-C2)를 제작하였다. 압축형 전단 내력 시험결과 Type-B의 내력을 기준으로 Type-B를 보완한 Type-C는 약 30% 감소하였고, Type-C에서 끝면거리를 증가시킨 Type-C1은 Type-B와 비슷한 내력을 보였으며, Type-C1에서 직결나사못의 개수를 3개로 증가시킨 Type-C2는 Type-C1과 비교하여 1.28배 내력을 나타냈다. 기존 정각재를 이용한 옹벽의 접합부 중 긴 횡목과 짧은 횡목이 2개의 종목과 연결되는 접합부는 내력이 저하되기 때문에 이를 대체하기 위하여 실험을 실시하였다. 따라서 Type-B를 Type-C2로 대체한다면 옹벽 시공시 직결나사못에 의한 목재의 할렬, 파단과 시공시간이 줄어들고 접합 내력이 증가할 것으로 기대된다.

핫스템핑 공정에서 가열온도 및 유지시간을 고려한 22MnB5의 단일겹치기 저항 점용접 조건 최적화 (Optimization of Resistance Spot Weld Condition for Single Lap Joint of Hot Stamped 22MnB5 by Taking Heating Temperature and Heating Time into Consideration)

  • 최홍석;김병민;박근환;임우승;이선봉
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권10호
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    • pp.1367-1375
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    • 2010
  • 본 연구에서는 핫스템핑 소재로 사용되는 보론합금강판 22MnB5의 단일 겹치기 점용접에서 용접부의 강도 향상을 위한 최적화를 수행하였다. 최적화 과정은 다구찌 실험계획법에 의해 행해졌으며 공정변수는 전류, 가압력 및 통전시간으로 선정하였고, 잡음인자로서 핫스템핑 시 소재의 가열온도와 유지시간을 고려하였다. 가열조건에 따라 22MnB5 표면의 알루미늄 도금층과 모재 간의 확산반응에 의해 화합물층 두께에 산포가 발생하였으며 이러한 산포는 너겟의 형성에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 한편 용접부의 인장전단강도를 목적함수로 하였을 때, 이러한 가열조건에 강건한 최적의 용접 조건은 전류 8kA, 가압력 4kN, 통전시간 18cycle로 선정되었다. 최적 조건의 검증 결과 용접부의 인장전단강도 는 32kN으로서 요구되는 규격인 23kN보다 크게 증가되었다.