경사기능 재료는 위치에 따른 특성 변화를 갖고 있어 변화하는 주변 환경에서 사용되는 재료의 응용성을 높일 수 있는 장점이 있다. 적합한 경사기능 재료의 제조를 위해서는 탄성률, 강도, 인성 등의 위치에 따른 변화를 예측하는 것이 필요하다. 그러나 재료 내에서의 탄성률 변화 등으로 인해 경사기능 재료에서 인성을 정량적으로 표현하는데는 어려움이 있으므로 이를 정량적으로 측정하고, R-curve를 결정하는 것은 재료의 응용성에 중요한 인자가 된다. 본 연구에

Thermosetting matrix composites have disadvantages in terms of moulding time, repairability and manufacturing cost. Thus the high-performance thermoplastic composites to eliminate such disadvantages have been developed so far. As a result of environmental and economical concerns, there is a growing interest in the use of thermoplastic composites. However, since their mechanical properties are very sensitive to the environment such as moisture, temperature etc., those behaviors need to be studied. Particularly the temperature is a very important factor influencing the mechanical behavior of thermoplastic composites. The effect of temperature have not yet been fully quantified. Since engineering applications of reinforced composites necessitate their fracture mechanic characterization, work is in progress to investigate the fracture and related failure behavior. An approach which predicts the tensile strength was perpormed in the tensile test. The main goal of this work is to study the effect of temperature on the result of tensile test with respect to GF/PE composite. The tensile strength and failure mechanisms of GF/PE composites were investigated in the temperature range 60℃ to -50℃. The tensile strength increased as the fiber volume fraction ratio increased. The tensile strength showed the maximum at -50℃, and it tended to decrease as the temperature increased from -50℃. The major failure mechanism was classified into the fiber matrix debonding, the fiber pull-out, the delamination and the matrix deformation.

장섬유 CF/에폭시 복합재료를 사용하여-50℃에서 60℃ 사이의 범위에서 스팬길이를 변화시켜 충격시험으로 얻어진 임계파괴에너지의 거동을 고찰한 결과는 다음과 같다. 1. CF/에폭시 복합재료의 온도 변화에 따른 임계파괴에너지 GIC는 동일한 스팬길에서는 실온의 경우가 가장 높고, 60℃, -15℃ 그리고 -50℃의 순으로 낮게 나타났다. 2. CF/에폭시 복합재료의 스팬길이의 변화에 대한 임계 파괴에너지 GIC는 동일한 온도조건하에서는 스팬길이가 20mm인 경우가 가장 높게 나타났으나 불안정하며, 스팬길이는 40mm인 경우 임계파괴에너지 GIC는 가장 낮게 나타났으나 실험치의 흩어짐을 고려할 때 40mm인 경우의 시험편이 더 적절한 조건이라 생각된다. 3. 본 실험에 사용한 재료의 파괴기구는 섬유의 풀아웃, 섬유와 매트릭스 사이의 디본딩 그리고 매트릭스의 변형을 관찰할 수 있었으며, 이와 같은 파괴기가구 종합적으로 상호작용한다고 생각된다.

The microstructures and indentation fracture of pressureless-sintered crystalline were investigated as a basic study for the application of weak phase of fibrous monolithic composites. They were comprised with many lamella twins as well as micro-cracks at the grain boundaries. The hardness at room temperature was remarkably low value(575 Hv) due to the low relative density and existence of microcracks at grain boundaries. The main fracture mode was a typical intergranular fracture, and showed remarkable micro-cracking effect. The heavy plastic deformation was observed around the site of indentation. In addition, the was expected to apply as a weak phase in the fibrous monolithic composites because of the low hardness and easily plastic deformation that could be led the preferable pulled-out and microcracking toughening under the failure

The purpose of this research was to determine the effects on the healing of fibular fractures in rabbits of low-intensity pulsed ultrasound (50 and 500 ) applied for periods of 4, 14 and 24 days following fibular osteotomy. Thirty-six male Japanese white rabbits were randomly divided into three groups of twelve for three treatment protocols: (1) ultrasound treatment at intensities of 50 and 500 until the 4th day following fibular osteotomy, (2) ultrasound treatment at intensities of 50 and 500 until the 14th day following fibular osteotomy, and (3) ultrasound treatment at intensities of 50 and 500 until the 24th day following fibular osteotomy. The low-intensity pulsed ultrasound was applied to only one fibula of each rabbit (these served as the experimental group). The other fibula of each rabbit served as the control group. The selection of which fibula was to be treated was made randomly. The animals were sacrificed on the 4th, 14th and 24th day after the start of ultrasound treatments. Percent of trabecular bone area and fibular radiography were carried out to compare the degree of fibular bone healing. A microscope was also used to determine any histologic changes. For statistical differences in radiological changes due to length of treatment period (4, 14 and 24 days respectively), the Wilcoxon signed-ranks test was used to compare the experimental and control groups. For statistical differences in fracture healing due to differences in ultrasound intensity, radiological studies were compared using the Mann-Whitney Test. And, to compute percentage differences in areas of trabecular bone, Two-way analysis of variance (ultrasound intensity x each group) was used. Experiment results were as follows: 1. In animals sacrificed on the 4th day, no difference was found in the radiological studies of the fibulae in the experimental and control groups (p>.05). However, experimental groups showed more rapid bone repair than control group. 2. Both radiographic and percent of trabecular bone area studies showed significant differences in rabbits sacrificed after 14 days. Fracture healing was significantly increased in the experimental group (p<.05) 3. In the animals sacrificed on the 24th day, histologic study showed rapid bone repair but fibular radiologic studies did not show statistical differences between the two groups (p>.05). 4. On the 14th day, bone union on radiograph was significantly more rapid in the treatment group with pulsed ultrasound of 50 than the group with 500 (p<.05). Histologic studies showed that both the 14 and 24 days groups had more rapid bone repair in animals treated with 50 ultrasound intensity than those treated with 500 intensity. In conclusion, it has been shown that the low-intensity pulsed ultrasound has a positive effect on bone fracture healing in the early stage and the range of pulse ultrasound from 50 to 500 is effective for fracture healing. Further study is needed to investigate the influence of pulsed ultrasound on delayed union and non-union in bone fractures and also for the clinical use of low-intensity pulsed ultrasound for bone healing in humans.

섬유함유율이 0%, 20% 그리고 30%인 단섬유 GF/PP 복합재료를 사용하여 80℃, 50℃ 그리고 실온에서 인장시험을 통하여 온도의 변화에 대한 파괴강도의 거동을 고찰한 결과는 다음과 같다. 1) 유리섬유로 강화하지 않은 순수 PP보다 유리섬유로 강화한 복합재료의 인장강도가 높게 나타났으며 섬유함유율이 증가할수록 그 값은 높게 나타났다. 2) 동일한 섬유함유율을 가지는 GF/PP 복합재료의 온도변화에 따른 인장강도는 실온의 경우가 가장 높게 나타나고 고온으로 갈수록 그 값이 낮게 나타났다. 3) GF/PP 복합재료의 파괴기구는 온도의 변화에 따라 매트릭스의 변형이 나타났으며 섬유의 풀아웃, 섬유와 매트릭스 사이의 디본딩을 관찰할 수 있었으며, 이와 같은 파괴기구가 종합적으로 상호작용한다고 생각된다.

The notched Charpy and Izod impact tests are the most prevalent techniques used to characterize the effects of high impulse loads on ploymeric materials. An analysis method for rubber toughened PVC is suggested to evaluate critical strain energy release rates(Gc) from the Charpy impact energy measurements. An Instrumented Charpy Impact tester was used to extract ancillary information concerning fracture properties in addition to total fracture properties and maximum critical loads. The stress intensity factor Kd was computed for varying amounts of rubber contents from the obtained maximum critical loads and also toughening effects were investigated as well.

본 연구는 아스팔트 덧씌우기 포장에 야기되는 반사균열 실내 시험을 통해 여러 보강된 혼합물의 반사균열 저항성에 따른 피로수명을 추정하기 위해 수행되었다. 아스팔트 개질재로는 LDPE, SBS 및 카본블랙을 이용하였고 보강재로는 합성섬유(PF), 비닐(PV), 그리드 (GG)를 이용하였다. 공시체 몰드 바닥에 보강재를 미리 깐후 배합설계를 통해 얻은 아스팔트 혼합물을 부어 공시체를 제조하였다. 반복하중 하에서 균열이 있는 시멘트 콘크리트 위에 부착된 아스팔트 콘크리트 공시체 하단의 수평변위를 측정하여 각 혼합물별 균열지연에 따른 반사균열 피로수명을 추정하였다. 본 연구의 반사균열 실험 결과를 토대로 균열진전에 따른 각 혼합물별 피로수명에 대하여 이론적인 예측식을 개발 제안하였으며 예측식에 의한 추정치와 실측치와의 상관관계가 상당히 높게 ($r^2=0.95$이상) 나타났다.

본 연구는 아스팔트 덧씌우기 포장에 야기되는 반사균열 실내 시험을 통해 여러 보강된 혼합물의 반사균열 저항성에 따른 피로수명을 추정하기 위해 수행되었다. 아스팔트 개질재로는 LDPE, SBS 및 카본블랙을 이용하였고 보강재로는 합성섬유(PF), 비닐(PV), 그리드 (GG)를 이용하였다. 공시체 몰드 바닥에 보강재를 미리 깐후 배합설계를 통해 얻은 아스팔트 혼합물을 부어 공시체를 제조하였다. 반복하중 하에서 균열이 있는 시멘트 콘크리트 위에 부착된 아스팔트 콘크리트 공시체 하단의 수평변위를 측정하여 각 혼합물별 균열지연에 따른 반사균열 피로수명을 추정하였다. 본 연구의 반사균열 실험 결과를 토대로 균열진전에 따른 각 혼합물별 피로수명에 대하여 이론적인 예측식을 개발 제안하였으며 예측식에 의한 추정치와 실측치와의 상관관계가 상당히 높게 (r2=0.95이상) 나타났다.

In this study, the fabrication of /5vol.%Cu nanocomposite and its mechanical property were discussed. The nanocomposite powders were produced by high energy ball milling of and Cu elemental powders. The ball-milled powders were sintered with Pulse Electric Current Sintering (PECS) facility. The relative densities of specimens sintered at and after soaking process at were 96% and over 97%, respectively. The sintered microstructures were composed of matrix and the nano-sized Cu particles distributed on grain boundaries of matrix. The nanocomposite exhibited the enhanced fracture toughness compared with general monolithic . The toughness increase was explained by the crack deflection and bridging by dispersed Cu particles.

구리계 리드페임의 표면에 흑생산화물을 형성시키기 위하여 알칼리 용액에 담궈 산화시킨후 EMC(epoxy molding compound)로 몰딩하였고 기계적 가공을 하여 SDCB(sandwiched double-cantilever beam) 및 SBN(sandwiched Brazil-nut)시편을 만들었다. SDCB와 SBN 시편은 리드프레임/EMC 계면의 접착력을 각각 준 mode I 하중 및 혼합모드 하중 하에서 파괴인성치로 측정하기 위하여 고안되었다. 파괴경로를 밝혀내기 위하여 접착력 츨정 후에 얻어진 파면에 대하여 glancing-angle XRD, SEM, AFM, EDS 및 AES를 이용하여 분석하였다. SDCB 실험 후의 파면은 파괴되는 양상에 따라 세 가지 형태로 나눌 수 있었으며, 각 형태는 리드프레임의 접착전 표면 산화물 형성 상태와 밀접한 관계가 있었다. SBN 실험 후의 파면은 균열에서 가까운 부분과 먼 부분으로 나누어지는 특징을 보였는데, 이는 동적 파괴 효과(dynamic fracture effect)에 기인하는 것이라 생각된다. 또한 위상각에 따라 확실히 다른 파괴 양상을 보였는데, 이는 위상각에 따라 mode II 성분이 변하기 때문으로 생각된다.

샤피 V-노치 충격 하중-변위 곡선으로부터 얻은 균열정지하중을 이용하여 원자로압력용기강의 균열정지파괴인성(KIa)을 예측할 수 있는 방법을 모색하고 그 타당성을 고찰하였다. 샤피충격 하중-변위 곡선으로부터 얻은 균열정지하중값의 변화는 특성온도로 보정된 지수함수의 형태로 잘 표현될 수 있었다. 특성온도 TPa=2kN은 실험적인 무연성천이온도(TNDT) 및 T41 J과 높은 상관성을 나타냈으며, 원자로압력용기강의 균열정지파괴인성을 표현하는 새로운 특성온도로 사용할 수 있을 것으로 판단되었다. 또한 균열정지하중값의 변화는 파면으로부터 측정된 안정균열길이의 변화와 매우 높은 상관성을 나타내었다. 따라서 무딘 노치를 갖는 시편에 대한 계장화샤피충격시험을 통하여 균열정지하중 및 안정균열길이를 측정하믈써 비교적 정확하게 원자로압력용기강에 대한 하한값의 파괴인성치(KIa)를 평가하는 것이 가능한 것으로 판단되었다.

The critical fracture energy and failure mechanisms of GF/PP composites are investigated in the temperatures range of the ambient temperature to -50℃ The critical fracture energy increase as fiber volume fraction ratio increased The critical fracture energy shows a maximum at ambient temperature and it tends to decrease as temperature goes up. Major failure mechanisms can be classfied such as fiber matrix debonding, fiber pull-out and/or delamination and matrix deformation.

The value of the mode I interlamina fracture toughness, GIC, is calculated by experimental compliance method, modified compliance method and beam theory. The value of the mode II interlamina fracture toughness, GIC, is evaluated by beam method, theory beam theory and compliance method. This paper describes the effect of load pint displacement rate and speicimen geometries for mode I and II interlaminar fracture toughness of glass fiber reinforced plastic composites by using double cantilever beam (DCB) and end notched flexure (ENF) specimen. For the load point displacement rate of increases whereas the value of 2,6 and 10 mm/min the value of GIC decrease as load point displacement rate increases whereas the value of GIC is found to be no significant effect. The value of GIC decreases as initial crack length increases. The fractured surface of the DCB and ENF samples are examined by scanning electron microscopy (SEM).

0.93m/sec의 평균속도는 변위제어 삼점휨 실험된 콘크리트 보의 하중-변위 측정결과를 선형탄성파괴역학모델과 가상균열모델에 기초한 유한요소법으로 분석하였다. 두 모델 모두 실험결과와 잘 일치하며, 균열성장길이가 약 6070가 될 때까지 안전된 균열성장을 보이다 불안정한 균열성장에 의해 파손되었다. 선형탄성파괴역학모델에 의한 수치해석 결과 에너지해방률은 균열성장길이에 비례해서 증가하였으며, 최대값(202N/m)에 이르게 되면 일정한 값을 유지하였다. 가상균열모델에 기초한 수치해석결과 이 연구에 사용된 하중속도와 시험편의 크기에 대해 70의 완전한 파괴진행대가 평성되었으며, 이는 기존의 정적 실험결과에 대한 수치해석 결과보다 상당히 작은 값이었다.