• 제목/요약/키워드: single-lap joint

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Numerical analysis on tensile properties of composite hybrid bonded/bolted joints with flanging

  • Cheng, Xiaoquan;Zhang, Jie;Zhang, Jikui;Liu, Peng;Cheng, Yujia;Xu, Yahong
    • Steel and Composite Structures
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    • 제26권3호
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    • pp.265-272
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    • 2018
  • A detailed study was carried out on the tensile properties of the single-lap joint of a steel panel bolted/bonded to a composite laminate with a flanging. Finite element model (FEM) was established to predict the strength and to analyze the damage propagation of the hybrid joints by ABAQUS/Standard, which especially adopted cohesive elements to simulate the interface between the laminate and adhesive. The strength and failure mode predicted by FEM were in good agreement with the experimental results. In addition, three influence factors including adhesive thickness, bolt preload and bolt-hole clearance were studied. The results show that the three parameters have effect on the first drop load of the load-displacement curve, but the effect of bolt-hole clearance is the largest. The bolt-hole clearance should be avoided for hybrid joints.

Al5052 합금소재와 고장력강판의 이종재료 클린칭 접합특성 (Characteristic of Mechanical Clinching for Al5052 to High-Strength Steels)

  • 이찬주;이상곤;이선봉;김병민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권8호
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    • pp.997-1006
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    • 2010
  • 차체 경량화를 위해 알루미늄과 같은 경량금속의 사용은 이종소재 사용은 새로운 접합기술을 요구한다. 클린칭 접합은 이종소재 접합기술 중의 하나로 접합소재의 강도차이에 의해 접합특성이 달라진다. 본 연구에서는 Al5052 합금소재에 대한 고장력강판(SPFC440, 590, 780)에 대한 클린칭 접합특성을 평가하였다. 유한요소해석과 인장전단시험을 통해 클린칭 접합특성인 클린칭 접합의 기학적 구속량과 접합강도를 평가하였다. 상부소재가 고장력강판인 경우, SPFC780 은 상부소재의 네킹으로 클린칭 접합이 불가능하였다. 또한 상부소재의 강도가 증가함에 따라 접합강도가 증가하는 특성을 나타내었다. 하부소재가 고장력강판인 경우, 기하학적 구속량인 목두께 및 언더컷과 접합강도는 하부소재의 강도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다.

동시 경화 장섬유 복합재료-알루미늄 혼성 구조물의 접착 특성 연구 (A Study on Adhesion Characteristics of Co-cured Long Fiber Prepreg Sheet-Aluminum Hybrid Structures)

  • 이성우;장승환
    • Composites Research
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    • 제31권1호
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    • pp.17-22
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    • 2018
  • 장섬유 복합재료(Long Fiber Prepreg Sheet; LFPS)는 기존 연속섬유로 구성된 섬유 강화 복합재료에 비해 우수한 생산 효율과 성형성을 가지고 있다. 섬유 강화 복합재료가 타 재료와 혼성으로 사용이 되는 경우 이종 재료의 체결을 위해 접착 방법을 사용하게 되며, 접착부의 강도는 혼성 구조물의 강도를 결정하기 때문에 복합재료 접합부의 설계는 중요하다. 본 연구에서는 동시에 경화된 LFPS와 알루미늄의 접합부를 다양한 표면처리 조건과 온도 및 수분 환경조건에 따른 접착 특성을 평가하였다. 표면처리 기법으로는 기계적인 방법인 연마와 플라즈마 표면처리를 대상으로 하였다. 다양한 표면처리가 적용된 접착 조인트는 단면 겹치기 접착 조인트를 사용하여 실험하였다. 여러 조건들에서 접착 강도가 평가되었고 가장 적절한 조건이 도출되었다.

습기경화형 폴리우레탄 핫멜트의 접착물성 (Adhesion Properties of Moisture-Curable Polyurethane Hotmelt)

  • 김재범;정경호;전영식;정진수;장영욱
    • Elastomers and Composites
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    • 제33권4호
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    • pp.267-273
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    • 1998
  • MDI와 에스테르타입의 폴리올인 EBA, NBA, HA를 각각 반응시켜 이소시아네이트 말단기를 갖는 다양한 우레탄 프리폴리머를 합성하였다. 합성된 프리폴리머는 상온에서는 100% 고형분이었으며, 약 $80^{\circ}C$로 가열하면 용융되어 도포에 적당한 흐름성을 나타내었고, 냉각하면 고화되고 습기와 반응하면서 서서히 경화되었다. 대기중의 습기와 반응하여 경화된 우레탄수지의 인장물성은 폴리올의 구조에 따라 특징적인 거동을 나타내었다. 접착력은 EBA, NBA, HA순의 큰 값을 나타내었으며, 이는 동일한 조건에서 가교된 우레탄수지의 파단에너지와 같은 경향을 나타내었다. 또한, 접착조인트의 파괴는 모두 접착제 자체에서 일어났으며, 시험속도가 증가함에 따라 증가하였다. 이로 미루어, 우레탄 핫멜트 접착제 자체의 강인성이 접착력을 결정하는 주요 요인임을 알 수 있었다.

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복합재료 동력전달축의 접착조인트에 관한 연구 (A Study on Adhesive Joints for Composite Driveshafts)

  • 김진국;이대길;최진경;김일영
    • Composites Research
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    • 제14권2호
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    • pp.13-21
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    • 2001
  • 비강성, 비강도가 우수한 복합재료의 특성상, 기존의 금속 구조물을 복합재료 구조물로 대체 하는 것은 많은 이득을 가져온다. 이 논문에서는 탄소섬유/에폭시 복합재료와 유리섬유/에폭시 복합재료를 이용하여 정적 토크전달 능력, 비틀림 좌굴 하중. 굽힘 1차 고유진동수의 설계 기준을 만족하는 후륜구동 자동차용 일체형 동력전달축이 설계 및 제조되었다. 복합재료 중공축과 알루미늄 요크와의 결합을 위하여 단일 겹치기 접착조인트가 사용되었으며, 접착조인트의 정적 토크전달 능력은 접착길이와 요크두게에 따라 유한요소 해석을 이용하여 계산되었고, 실제 실험결과와 비교되었다. 복합재료 중공축의 정적 토크전달 능력은 Tasi-Wu 파괴지수와 아루미늄 요크와 에폭시 접착제의 비선형 물성을 적용하여 계산되었다. 실험과 해석결과로부터 복합재료 동력전달축의 정적 토크전달 능력은 임계 요크 두께에서 가장 높았으며, 임계 접착길이 이상에서는 포화되었다. 또한 일체형 복합재료 동력전달축은 기존의 2단 분리형 강철 동력전달축과 비교하여 40%의 무게 감소효과를 가져왔다.

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종방향 분할형 관형지지물 개발 (Development of Vertical Separated Tubular Steel Pole)

  • Lee, Won-kyo;Mun, Sung-Duk;Shin, Kooyong
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제5권4호
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    • pp.257-262
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    • 2019
  • Lattice steel towers for overhead transmission lines have been replaced by tubular steel poles due to the visual impact of large and complex shape of truss type. Demand for tubular steel poles consisting of a single frame member continues to grow because of its advantages such as visual minimization, architectural appeal and minimal site consumptions. However, there are some constraints on the transportation and construction. As the diameter of tower base has been enlarged, it may exceed minimum height limit required to pass the tunnel in case of land transportation. Also, in a narrow place where it is not easy to secure the installation areas such as mountainous places, there might be some areas wherein it must secure a wide working space so that large vehicles and working cranes will be allowed to enter. In this paper, we presented a vertical separated tubular steel pole, which is a new type of support that can be implemented for general purpose such as mountainous areas or narrow areas to improve the issues raised by breaking away from the conventional design and fabrication methods. Technical approaches for overcoming the limit of the cross-sectional size is to separate and modularize the cross-section of the tubular steel pole designed with a size that cannot be carried or assembled, and to lighten it with a weight capable of being transported and assembled in a narrow space or mountainous area. As a result of this research, it will be possible to enter small and medium sized vehicles in locations where it is restricted to transport by large-sized vehicles. In the case of mountainous areas, it will be possible to divide it into a weight capable of being carried by a helicopter and it will be easy to adjust and fabricate it with individual modules. Furthermore, in order to break away from the traditional construction method, we proposed the equipment that can be applied to the assembly of Tubular Steel Pole without using a large crane in locations where there is no accessible road or in locations wherein large cranes cannot enter. In particular, this paper shows the movable assembling equipment and some methods that are specialized for vertical separated tubular steel pole consisting of members with reduced weight. The proposed assembly equipment is a device for assembling the body of the Tubular Steel Poles. It will be installed inside the support and the modules can be lifted by using the support itself.

Steel Bar를 이용한 리기다소나무 목재옹벽의 내력 평가 (Strength Evaluation of Pinus rigida Miller Wooden Retaining Wall Using Steel Bar)

  • 송요진;김건호;이동흡;황원중;홍순일
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제39권4호
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    • pp.318-325
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    • 2011
  • 현장에서 시공성이 용이함과 동시에 강도 성능이 뛰어난 steel bar를 이용한 리기다소나무 옹벽을 제작하여 내력평가를 실시하였다. Steel bar를 이용한 목재옹벽은 횡목 4단과 종목 3단으로 적층하였으며, 높이 770 mm, 길이 2,890 mm, 폭 782 mm로 제작하였다. 적층 방법은 18 mm로 선공한 최상단과 최하단 횡목을 Steel bar에 삽입하며, 깊이 64 mm, 폭 18 mm의 슬릿을 낸 나머지 횡목과 종목을 Steel bar에 끼워 넣어 적층하였다. 완성 된 옹벽은 수평 재하 시험을 통한 내력 평가와 화상처리(AlCON 3D OPA-PRO system)를 통하여 구조물의 변형을 측정하였다. Steel bar옹벽에는 1개의 긴 횡목과 2개의 종목으로 구성된 접합부(Type-A)와 반턱으로 이음된 2개의 짧은 횡목이 2개의 종목으로 구성된 접합부(Type-B)가 공존하며, 이들을 각각 3개씩 제작하여 접합부의 압축형 전단내력 평가를 실시하였다. Steel bar옹벽의 수평 재하 시험결과 정각재 목재옹벽(박준철 등, 2010)보다 1.6배 이상의 강도를 나타냈으며, 이때 목재와 접합부의 파단은 발생하지 않았다. 접합부의 압축형 전단 내력 실험결과 Type-A의 평균 최대 하중은 130.13 kN, Type-B의 평균 최대 하중은 130.6 kN으로 측정되었다. 실험 결과 Steel bar를 이용한 목재옹벽은 정각재 목재옹벽보다 시공성이 우수하며 강도 또한 높게 측정되었다.

A STUDY ON THE ADHESION OF A SOFT LINER CONTAINING 4-META TO THE BASE METAL ALLOY AND ITS VISCOELASTIC PROPERTY

  • Park Hyun-Joo;Kim Chang-Whe;Kim Yung-Soo
    • 대한치과보철학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.732-746
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    • 2003
  • Statement of problem. Soft lining materials, also referred to as tissue conditioning materials, tissue heating materials, relining materials, soft liners or tissue conditioners, were first introduced to dentistry by a plastic manufacturer in 1959. Since the introduction of the materials to the dental field, their material properties have been continually improved through the effort of many researchers. Soft lining materials have become widely accepted, particularly by prosthodontists, because of their numerous clinical advantages and ease of manipulation. Unfortunately, few reports have been issued upon the topic of increasing the bond strength between the base metal alloy used in cast denture bases and PMMA soft liner modified with 4-META, nor upon the pattern of debonding and material change in wet environment like a intra oral situation. Purpose. The purposes of this study were comparing the bond strength between base metal alloy used for the cast denture bases and PMMA soft liner modified with 4-META, and describing the pattern of debonding and material property change in wet environment like the intraoral situation. Material and Methods. This study consisted of four experiments: 1. The in vitro measurement of shear bond strength of the adhesive soft liner. 2. The in vitro measurement of shear bond strength of the adhesive soft liner after 2 weeks of aging. 3. A comparison of debonding patterns. 4. An evaluation the Relation time of modified soft liner. The soft liner used in this study was commercially available as Coe-soft (GC America.IL.,USA), which is provided in forms of powder and liquid. This is a PMMA soft liner commonly used in dental clinics. The metal primer used in this study was 4-META containing primer packed in Meta fast denture base resin (Sun Medical Co., Osaka, Japan). The specimens were formed in a single lap joint desist which is useful for evaluating the apparent shear bond strength of adhesively bonded metal plate by tensile loading. Using the $20{\times}20mm$ transparent grid, percent area of adhesive soft liner remaining on the shear area was calculated to classify the debonding patterns. To evaluate the change of the initial flow of the modified adhesive soft liner, the gelation time was measured with an oscillating rheometer (Haake RS150W/ TC50, Haake Co., Germany). It was a stress control and parallel plate type with the diameter of 35mm. Conclusion. Within the conditions and limitations of this study, the following conclusions were drawn as follows. 1. There was significant increase of bond strength in the 5% 4-META, 10% 4-META containing groups and in the primer coated groups versus the control group(P<0.05). 2. After 2 weeks of aging, no significant increase in bond strength was found except for the group containing 10% 4-META (P<0.05). 3. The gelation times of the modified soft liner were 9.3 minutes for the 5% 4-META containing liner and 11.5 minutes for the 10% 4-META liner. 4. The debonding patterns of the 4-META containing group after 2 weeks of aging were similar to those of immediaely after preparation, but the debonding pattern of the primer group showed more adhesive failure after 2 weeks of aging.