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Composites Research(구 한국복합재료학회지)검색


  • - 주제 : 공학분야 > 재료공학
  • - 성격 : 학술지
  • - 간기: 격월
  • - 국내 등재 : KCI 등재
  • - 해외 등재 : -
  • - ISSN : 2288-2103
  • - 간행물명 변경 사항 :
논문제목
수록 범위 : 15권 4호 (2002)

논문 : 섬유 강화형 복합재료 주름판의 강성 및 진동 해석

정강(Kang Chung),김영완(Young Wann Kim)
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본 연구에서는 보다 경량을 유지하면서 고강도 및 고강성을 갖는 섬유 강화형 복합재료 주름판의 합리적인 강성계수를 유도하고, 주름판에서 가능한 36개의 경계조건을 모두 만족시키는 수치적 전개 및 비주얼 베이직 언어를 이용한 해석 시스템을 구축하여 강성 및 진동 해석을 함으로써, 섬유 강화형 복합재료 주름판의 특성을 살펴본다.

논문 : 기계적으로 체결된 복합재료 조인트의 강도에 관한 연구

최진호(Jin Ho Choi),전영준(Young Jun Chun),권진회(Jin Hwe Kweon)
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복합재료가 항공기 구조물 및 기계 부품등에 폭 넓게 적용됨에 따라, 복합재료 구조물에서 가장 취약한 복합재료 체결부의 설계는 매우 중요한 연구분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 동일 적층순서를 가지는 복합재료 기계적 체결부의 강도를 예측하기 위하여 파괴면적지수법을 제안하고 복합재료 체결부의 강도를 예측하였다. 제안된 파괴면적지수법에 의하여 기계적 체결구조를 갖는 복합재료의 강도를 예측한 결과, 6.03%내에서 체결부의 강도를 예측할 수 있었다.

논문 : 광 점퍼코드 ( OJC ) 보호용 미소 직경 복합재료 스프링 개발

윤영기(Young Ki Yoon),박성도(Seong Do Park),이연수(Yeon Soo Lee),윤희석(Hi Seak Yoon),이우일(Woo Il Lee)
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미세 직경을 갖는 복합재료 나선형 스프링 (CS)가 광점퍼코드(OJC)를 보강하기위한 매체로써 개발되었다. 이 스프링의 외경은 약 2 ∼ 3㎜로써 광점퍼코드에 갑작스런 측면 하중으로부터 광섬유의 손실을 막기위해 삽입 보강할 수 있도록 제작되었다. 섬유 형태 (Y-type)와 밴드형태 (B-type)의 복합재료 스프링이 제작되어 그 효과를 비교하였다. 측면 하중에 대한 기계적 특성은 동일 직경의 금속 스프링 및 일반 광점퍼코드의 물성치와 비교하여 제시하였다. 실험 결과로부터 복합재료 스프링이 보강된 광점퍼코드의 경우 굽힘에 대한 높은 저항력을 지니고 있음에 따라 광섬유의 내부손상에 의한 광 손실의 감소률이 낮음을 알 수 있었다. 얻어진 주요 결과들은: ⑴ Y-type의 CS의 경우 B-type과 비교하여 높은 측압 저항력을 지님을 알 수 있었다. ⑵ 일반 OJC와 비교하여 CS-OJC의 경우 광 손실이 현격히 낮음을 알 수 있었다. ⑶ 일반 스프링의 측압 하중시의 응력 분포 형태를 제시하였으며, 실험으로부터 얻어진 결과로부터 복합재료 스프링이 보강된 광점퍼 코드의 경우 매우 높은 구조적 안정성을 보임을 알 수 있었다.

논문 : 좌굴방지장치 영향을 고려한 복합재 적층판의 압축강도에 대한 이차원 크기 효과

공창덕(C. Kong) , 이정환(J. Lee) , (C. Soutis)
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시편 게이지 면적(길이 × 폭)의 이차원 크기효과가 T300/924 [45/-45/0/90]_3s 탄소섬유/에폭시 적층판의 압축거동에 대해 조사하였다. 개조된 압축시험치구(ISTM)와 좌굴방지장치가 30㎜ × 30㎜, 50㎜ × 50㎜, 70㎜ × 70, 90㎜ × 90㎜의 게이지 길이와 폭을 가진 시편들의 압축시험에 사용하였다. 모든 경우의 파괴들은 시편 게이지 길이 내에서 주로 갑자기 발생하였다. 파괴 후 분석결과는 0°층의 섬유의 미소좌굴에 의해 파괴를 시작하여 최종파괴를 일으키는 임계파괴기구일 것으로 생각되었다. 이것은 매트릭스 지배적인 파괴를 의미하며, 초기섬유굴곡에 따라 파괴가 지배적으로 시작된다는 것을 말한다. 이것은 또한 제작공정과 품질이 압축강도를 결정하는 중요한 역할을 한다고 볼 수 있다. 좌굴방지장치를 장착하고 시험할 때 장치의 볼트 조임 토크에 따라 시편과의 접촉마찰 등에 의해 실제 압축강도 보다 크게 나타나는 결과를 보였다. 좌굴방지장치의 영향을 유한요소법을 이용하여 해석한 결과 실제 압축강도 보다 7% 정도 크게 나타남을 확인하였다. 부가적으로 홀을 갖는 시편들의 압축시험도 수행되었다. 홀에 의한 국부응력집중이 적층판 강도에 지배적 요인이었다. 파괴강도는 홀 크기와 시편 폭이 증가할수록 감소하였으나 탄성응력집중계수로 예측된 값보다는 일반적으로 크게 나타났다. 이것은 사용된 복합재가 이상적인 취성재질이 아니라는 것을 의미하며 홀 주위에서 다소간의 응력이완이 발생한다고 볼 수 있다. X선 검사 사진분석에서 섬유좌굴과 층간분리형태의 손상이 파괴하중의 약 80%에서 홀 가장자리로부터 시작되었고 임계파괴크랙길이인 2-3㎜의 불안정한 상태에 도달하기 전까지는 하중증가와 더불어 안정되게 파괴가 진전되었다(시편의 기하학적 크기에 의존함). 이 손상과 파괴는 선형 cohesive zone 모델로 해석되었다. 노치없는 시편의 압축강도와 평면 파괴인성의 측정된 적층판 변수들을 사용하여 홀의 크기와 시편 폭의 함수로서 홀을 갖는 적층판의 압축강도를 성공적으로 예측하였다.

논문 : 광섬유 브래그 격자의 내부 변형률 구배로 인한 신호 특성

강동훈(D. H. Kang),김대현(D. H. Kim),홍창선(C. S. Hong),김천곤(C. G. Kim)
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최근 복합재료는 기계, 항공우주 구조물뿐만 아니라 토목 구조물에까지 그 적용영역이 확대되고 있다. 교량과 같은 토목 구조물에 존재하는 균열은 응력 집중을 유발하고 이는 FBG 센서 피크 시호의 갈라짐으로 이어져 정확한 변형률 측정을 어렵게 한다. 본 연구에서는 복합재료로 보강된 초기 균열이 존재하는 콘크리트 빔의 4점 굽힘 실험을 통해 균열에 의해 발생한 응력 집중이 FBG 센서 신호에 미치는 영향과 센서 신호의 안정성을 유지하기 위한 방법에 대해 알아보았다.

논문 : 기능 경사 압전 세라믹 스트립의 균열에 관한 연구

신정우(Jeong Woo Shin),김성찬(Sung Chan Kim)
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면외전단하중(anti-plane shear loading)을 받는 기능경사 압전 세라믹 무한 스트립(functionally graded piezoelectric ceramic strip)의 상하 양쪽 끝단의 중앙에 평행하게 존재하는 유한한 크기의 균열(Griffith crack)에 대한 특이응력(singular stress)과 전기장(electric field)을 선형 압전 이론(theory of linear piezoelectricity)을 이용하여 결정한다. 푸리에 변환(Fourier transform)을 이용하여 복합적분 방정식을 구성하며, 이를 제2종 Fredholm 적분 방정식(Fredholm integral equation of the second kind)으로 표현한다. 또한 응력세기계수(stress intensity factor)와 에너지 해방률(energy release rate)에 대한 수치결과를 제시하였다.

특집 : MIT 의 복합재료 연구현황

김병선(Byung Sun Kim),어재혁(Jae H. Auh)
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이 논문에는 미국 MIT에서 복합재료 관련연구를 간략하게 소개하였다. 복합재료 관련연구는 4개의 학과에서 수행하고 있다. 즉, 기계공학과내의 Laboratory for Manufacturing & Productivity (LMP), 항공우주공학과의 Technology Laboratory for Advanced Composites(TELAC), 토목환경공학과에 있는 구조 및 재료 프로그램 (Structures & Materials Program) 그리고 건축학과 내의 Building Technology Program등에서 수행되고 있다.

특집 : ACCM - 3 를 다녀와서

박종만(Joung Man Park)
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