Commercial carbon fiber is sized with Bisphenol A type epoxy, a thermosetting resin, to prevent fiber damage due to friction during weaving and manufacturing processes. When the thermoplastic resin is used as the base material, the interface between the carbon fiber and the thermoplastic resin is very weak because the bonding force with the thermosetting resin is not good, which greatly affects the mechanical properties of the composite material. Therefore, in order to improve the mechanical properties of the thermoplastic composite material, a process of removing the epoxy sizing layer on the surface of the carbon fiber in a furnace is required. In this process, the physical properties of the carbon fiber are changed according to the change of carbon fiber heat treatment conditions. In this paper, the study was carried out to evaluate the tensile strength required for automobile parts by extrusion and injection of thermoplastic resin based carbon fiber composites. Depending on the heat treatment temperature and time of the carbon fiber was a slightly tensile strength of the carbon composite material occurs, the tensile strength of the carbon composite material with a 6 hour heat-treated carbon fiber was measured at 550 ℃ the highest to 93 MPa. When the heat treatment holding time is more than 6 hours or the heat treatment temperature is more than 600 ℃, it may be the damage to the carbon fiber, which can cause a decrease in the tensile strength of the carbon fiber composite material.

Since electric energy is used in industry, mass production and various conveniences are provided. To provide convenience for the construction and operation of such electric energy transmission and distribution facilities, it is increasing that the demand for special purpose vehicles, that is, telescopic aerial work platform vehicles. When working active electric work using the telescopic aerial work platform vehicles, due to active electric work is inevitable, it is essential to ensure insulation performance for the safety of the operator. In this paper, we study the design and development of mechanical properties for filament winding process of glassfiber/epoxy composite, it is required to boom of telescopic aerial work platform vehicles. The glass fiber/epoxy composite filament winding process and its mechanical properties were evaluated to replace the existing ATOS80 boom. By filament winding process it was obtained the mechanical properties required for the design analysis of the glass fiber/epoxy composite boom. Using this, the insulated boom for the 30m class aerial work vehicle was designed and was manufactured by applying the filament winding process. The fabricated composite boom was evaluated by the static strength test to meet the required strength. The maximum displacement was 84mm and the crack occurred at the maximum load of 8981N. It satisfied the maximum lifting load of 4900N and 210mm the maximum displacement required for the boom.

본 연구에서는 내진성능향상을 목표로 CNT-복합소재로 보강된 콘크리트 구조물의 휨 인장 거동을 다루었다. 다양한 CNT 함유량에 따른 복합소재의 재료적 물성은 수정된 Halpin-Tasi 모델을 적용하여 멀티스케일해석 이론으로부터 도출하였다. 휨인장 시험은 복합소재의 종류, CNT 함유비율, 도포제의 유무, 그리고 보강 방법에 따라서 수행하였다. 변수 실험 결과는 CNT-복합재로 보강된 콘크리트 구조의 향상된 휨인장 거동에 대하여 CNT 함유량과 적절한 도포제의 적용 (부착)의 중요성을 보여주었다.

The aluminum (Al)/copper oxide (CuO) complex is known as the most promising material for thermite reactions, releasing a high heat and pressure through ignition or thermal heating. To improve the reaction rate and wettability for handling safety, nanosized primary particles are applied on Al/CuO composite for energetic materials in explosives or propellants. Herein, graphene oxide (GO) is adopted for the Al/CuO composites as the functional supporting materials, preventing a phase-separation between solvent and composites, leading to a significantly enhanced reactivity. The characterizations of Al/CuO decorated on GO(Al/CuO/GO) are performed through scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and energy dispersive X-ray spectroscopy mapping analysis. Moreover, the functional bridging between Al/CuO and GO is suggested by identifying the chemical bonding with GO in X-ray photoelectron spectroscopy analysis. The reactivity of Al/CuO/GO composites is evaluated by comparing the maximum pressure and rate of the pressure increase of Al/CuO and Al/CuO/GO. The composites with a specific concentration of GO (10 wt%) demonstrate a well-dispersed mixture in hexane solution without phase separation.

본 연구에서는 적층된 중앙개구부를 갖는 CNTFPC 복합재 판에 대하여 기하학적 비선형 동적 해석을 수행하였다. Hewitt and Malherbe 멀티스케일 모델을 기반으로 MWCNT의 함유 비율과 중앙개구부의 크기 변화에 따른 영향을 분석하였다. 1차전단변형 판이론에 근거하여, Newmark 방법과 Newton-Raphson 반복기법이 비선형 동적해석을 위하여 적용되었다. 본 연구에서 제안한 방법은 기존 문헌으로부터 도출 결과와 비교 검증하였다. 수치해석 예제는 MWCNT의 적절한 함유량 및 적층된 CNTFPC 구조의 구조성능의 향상시킬 수 있는 상호 관계를 상세 규명하였다.

앏은 패널 형태의 구조물은 그 형상의 특성상 좌굴이 발생하기 쉽다. 등방성 재료에 대한 좌굴의 해석은 그동안 많은 연구가 이루어졌다. 그러나 복합재의 경우는 좌굴 현상의 거동이 매우 복잡하고 난해하기 때문에 많은 연구가 이루어지지 않았다. 적층복합재의 좌굴거동을 수치적으로 해석하기 위하여 3D 쉘요소를 적용하여 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 3가지 종류의 layup에 대하여 비선형 좌굴 현상을 계산하였고 좌굴거동의 하중-변위 특성 관계를 규명하였다. 적층복합재의 경우 좌굴 거동이 극심한 비선형 현상을 나타내며, 또한 수치적으로 수렴하기 어렵다. 3가지 layup 적층복합재의 좌굴 거동을 해석하기 위하여 arc-length 방법을 사용하였다. 비선형 좌굴 거동의 힘-변위 곡선을 계산 하였고 또한 Tsai-Wu 파괴이론에 의하여 좌굴거동이 발생하면서 복합재의 파괴를 계산하였다.

Molybdenum silicide has gained interest for high temperature structural applications. However, poor fracture toughness at room temperatures and low creep resistance at elevated temperatures have hindered its practical applications. This study uses a novel powder metallurgical approach applied to uniformly mixed molybdenum silicidebased composites with silicon carbide. The degree of powder mixing with different ball milling time is also demonstrated by Voronoi diagrams. Core-shell composite powder with Mo nanoparticles as the shell and β-SiC as the core is prepared via chemical vapor transport. Using this prepared core-shell composite powder, the molybdenum silicide-based composites with uniformly dispersed β-SiC are fabricated using pressureless sintering. The relative density of the specimens sintered at 1500oC for 10 h is 97.1%, which is similar to pressure sintering owing to improved sinterability using Mo nanoparticles.

본 논문에서는 복합재 판 스프링의 설계 최적화를 위해 유전자 알고리즘을 사용한 적층 최적화 과정을 제시하였다. 다목적 소형 승합 자동차 판 스프링을 유한요소모델로 구성하여 초기 설계를 검증한 이후, 유전자 알고리즘을 통해 복합재료의 적층수와 적층각도를 최적화하는 과정을 기술하였다. 최적화 과정을 통해 판 스프링의 하중 감소과정, 반복수에 따라 강 구조의 해석 결과와 비교하였다. 더불어 유전자 알고리즘을 통해 최적화된 적층 시퀀스를 구조에 적용하여 구조의 건전성을 검증하기 위해 유한요소 모델로 구성하여 안전여유를 계산하였다. GA를 적용할 때, 복합재료 판 스프링의 적층 두께와 적층각을 획득하였으며, 이는 적절한 강도와 강성으로 최소 무게를 달성하는데 기여한다. 동일한 설계 매개 변수 및 최적화 조건에서 강철된 판 스프링을 복합재 판 스프링으로 교체하면 65.6%의 중량이 감소한다.

본 논문은 Ni - Al2O3로 구성된 금속-세라믹 이종 입자복합재의 2차원 미세구조(microstructure) 생성과 미세구조 스케일 (scale)에 따라 정의되는 계층적 모델들의 역학적 특성 분석에 관한 내용이다. 이종 입자복합재의 미세구조는 수학적인 RMDF(random morphology description functions) 모델링기법을 복합재의 2차원 RVE(representative volume element) 영 역에 적용하여 생성하였다. 그리고 미세구조 생성에 필요한 가우스 함수들의 개수에 따라 미세구조의 계층적 모델을 정의하였다. 한편 임의 미세구조 내 금속과 세라믹 입자가 차지하는 체적분율(volume fraction)은 RMDF 함수의 레벨을 조정함으로서 설정하였다. RMDF기법에 의한 미세구조들은 가우스 함수들의 개수가 일정할지라도 랜덤하게 생성된다. 이렇게 랜덤 하게 생성되는 미세구조들을 2차원 보(beam) 모델에 적용하여 미세구조의 스케일에 따른 수직응력과 전단응력의 계층적 변 동을 수치 해석적으로 고찰하였다. 또한, 균열해석을 통해 RMDF의 랜덤성과 가우스 함수들의 개수가 균열선단에서의 응력 값에 미치는 영향을 고찰하였다.