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동시 경화법으로 제조된 T800/에폭시 복합재료-알루미늄 단면겹치기조인트의 성형압력 및 부가압력에 따른 접착강도에 관한 연구
손대성 ( Dae Sung Son ),배지훈 ( Ji Hun Bae ),장승환 ( Seung Hwan Chang ) 한국복합재료학회 2011 Composites research Vol.24 No.5
본 논문에서는 필라멘트 와인딩 시 장력에 의해 복합재료에 발생한 압력 정보를 이용하여 동시경화법으로 제조된 T800 탄소섬유/에폭시 복합재료-알루미늄 단면겹치기 접착조인트의 접착강도를 부가압력의 크기에 따라 측정하였다. 실험시편은 오토 클레이브 진공백 성형을 통해 성형압력 (절대압력 0.1MPa, 0.3MPa, 0.7MPa)을 조절하여 제작하였다. 접착강도를 측정하기 위하여 인장실험이 실시되었으며, 필라멘트 와인딩 공정에 의해 제조된 Type III 수소저장용기의 복합재료-알루미늄 라이너의 계면 접착강도를 측정하기 위해 단면겹치기 접착조인트의 접착부에 일정한 압력을 가해줄 수 있는 압력부가 장치를 설계하였다. 적층된 복합재료에 가해지는 부가압력이 접착강도에 미치는 영향을 확인하기 위해 서로 다른 세 종류의 부가압력 (절대압력 0.1MPa, 0.3MPa, 0.7MPa)을 시편에 부가하여 접착강도를 측정하고, 그 결과를 비교하였다. In this paper, the bonding strengths of co-cured T800 carbon/epoxy composite-aluminum single lap joints with and without additional pressures were investigated using the pressure information induced by the fiber tension during a filament winding process. The specimens of all the tests were fabricated by an autoclave vacuum bag de-gassing molding being controlled forming pressures (absolute pressures of 0.1MPa, 0.3MPa and 0.7MPa including vacuum). A special device which can act uniform additional pressures on the joining part of the single lap joint specimen was designed to measure the bonding strengths of composite-aluminum liners of type III hydrogen pressure vessel fabricated by a filament winding process. After the three different additional pressures(absolute pressures of 0.1MPa, 0.3MPa and 0.7MPa) were applied to the specimens the effect of the additional pressures on the bonding strengths of the co-cured single-lap joints were evaluated.
특집 논문(特輯 論文) : 메카노 규제 이론에 기초한 복합재료 IM-rod가 적용된 골절부의 세포분화과정의 유한요소해석
손대성 ( Dae Sung Son ),( Hassan Mehboob ),장승환 ( Seung Hwan Chang ) 한국복합재료학회 2012 Composites research Vol.25 No.5
본 논문에서는 복합재료 IM rod가 적용된 골절부의 세포 분화과정을 모사하기 위해 유한요소해석을 실시하였다. 세포의 골화과정을 해석하기 위해 편향 변형률을 이용한 메카노 규제 이론을 사용하였으며, 반복 계산을 위해 Python 코드를 이용하여 서브루틴을 구현하였다. 치료에 가장 적절한 복합재료 IM rod의 강성을 찾기 위해 직물 탄소섬유/에폭시 복합재료 (WSN3k)의 적층각도를 바꾸어 해석을 실시하였다. 골절부에 가해지는 기계적 자극에 따른 치료효율을 비교하기 위해 두 가지 초기 하중 조건을 적용하였다. 그 결과 치료효율은 강성의 차이보다 하중에 의해 큰 영향을 받았으며, 초기 하중이 몸무게의 10%이고, 적층순서가 [±45]nT일 때 치료효율이 가장 높았다. This paper describes the bone healing process of fractured long bones such as a tibia applied by composite IM rods using finite element analysis. To simulated tissue differentiation process mechano-regulation theory with a deviatoric strain was implemented and a user`s subroutine programmed by a Python code for an iterative calculation was used. To broadly find the appropriate rod modulus for healing bone fractures, composite IM rods were analyzed considering the stacking sequence. To compare mechanical stimulation at fracture gap, two kinds of initial loading conditions were applied. As a result, it was found that the initial loading condition was the most sensitive factor for the healing performance. In case a composite IM rod made of a plain weave carbon fiber/epoxy (WSN3k) had a stacking sequence of [±45]nT, the healing efficiency was the most effective under a initial load of 10%BW.
소칠섭,김상명,손대성,So, Chil-Sup,Kim, Sang-Myeong,Son, Dae-Seong The Korean Society of Economic and Environmental G 1975 자원환경지질 Vol.8 No.4
본 연구는 양양(襄陽) 철광산(鐵鑛山) 의 철(鐵)을 부존(賦存)하고 있는 각섬석질암(角閃石質岩)의 성인(成因) 규명을 목적으로, 습식(濕式) 및 방출분광분석적(方出分光分析的) 방법을 통하여 얻은 18개의 주성분(主成分) 및 희유성분(稀有成分)의 data를 각종 Niggli 도표에 적용시키고 variaticn trend를 검토한 결과이다. 지금까지의 각 대륙(大陸)에 분포하는 각섬석질암(角閃石質岩)의 화학적(化學的)인 연구결과로는 거의 모든 각섬석질암이 변성퇴적암류(變成堆積岩類)의 형태로 산출될지라도 화성기원(火成起源)으로 밝혀져 왔으나 양양(襄陽) 철광산(鐵鑛山)의 함철(含鐵) 각섬석질암(角閃石質岩)은 준일각섬석질암(準一角閃石質岩), 특히 pelite-carbonate mixture의 특성(特性)을 뚜렷하게 보여준다. 즉 Niggli 값을 사용한 각 도면에서 본 연구의 대상이 된 시료들은 분산(分散)된 분포(分布) 및 퇴적(堆積)영역, 특히 pelite-carbonate mixture의 trend를 잘 따르고, Cr, Co 및 Ni의 함량이 매우 낮으며 Cr/mg, Co/mg 도포에서퇴적기원(堆積起源)의 특정인 negative trend를 뚜렷하게 나타낸다. 한편 높은 oxidation ratio의 값(>30)은 상기(上記) 결과를 더욱 뒷바침해준다. 이러한 모든 현상은 경기변성대(京畿變成帶)에서 퇴적기원(堆積起源)으로 판명된 준일각섬석질암(準一角閃石質岩)(소칠섭(蘇七燮), 1974) 이 갖는 특성과 유사하다. The chemical similarity of the magnetite-bearing amphiboltes of the Yangyang iron mine to mixtures of sedimentary pelites and limestone or dolomite and to the Gyeonggi para-amphibolites (So, 1974) is consistently indicated by all the chemical data of the rocks. Eight amphibolite samples were each analyzed for 18 elements, by wet chemical and emission spectroscopic methods, and these chemical data were compared with the para-amphibolites from the Gyeonggi metamorphic complex. Petrography and oxidation ratios were also considered.
대퇴골 골 간단 부 골절치료용 복합재료 고정판의 국부적 거동 예측을 위한 기초 연구
유성환 ( Seong Hwan Yoo ),손대성 ( Dae Sung Son ),장승환 ( Seung Hwan Chang ) 한국복합재료학회 2011 Composites research Vol.24 No.3
본 논문은 복잡한 형상으로 드레이핑 성형된 직물 복합재료 구조의 국부적 물성 변화 및 재료거동 예측을 위한 방법을 제시하였다. 제안된 방법을 적용하기 위해 대퇴골 골 간단 부 골절치료용 고정판을 대상으로 선정하였다. 드레이핑 공정 중 발생하는 재료의 거시적/미시적 변형에 의한 국부적 재료물성 변화를 다양한 실험을 통해 검증하고, 그 결과를 복잡한 형상을 가지는 고정판의 정적/피로 거동 예측에 활용하였다. 본 논문은 복잡한 형상을 가지는 복합재료 구조물의 설계 및 성능평가에 유용한 정보와 해석방법을 제시할 것으로 기대된다. This paper presents an estimating method for local property changes and failure prediction of composite materials experiencing large shear deformation during draping process. The bone plate for the metaphyseal femur fracture was chosen to apply the presented method because it has complex geometry. The local property changes due to macro-/microscopic deformations of fabric composites during draping process were evaluated by various tests and the result was applied to predict static/fatigue behaviors of the bone plate. This paper was expected to present useful information on the design of composite structures with complex geometry and their performance evaluation.