본 논문은 CFRP 쉬트로 휨 보강된 철근콘크리트 보에서 보강재의 탈락이 구조물에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험적 그리고 해석적 연구결과를 보고한다. 실험적 연구로 CFRP 시트의 비부착 수준 및 위치를 실험변수로 고려한 실험체들에 대한 휨파괴 실험이 수행되었다. 중앙부에 비부착구간을 갖는 실험체의 경우 비부착구간의 증가에도 불구하고 최대하중 및 강성의 변화는 크게 감소하지 않았다. 단부에 비부착 구간을 갖는 실험체의 경우 비부착 구간이 증가할수록 최대하중 및 강성이 크게 감소하였다. 이것은 보강재의 작은 보강길이로 인한 정착력의 부족으로 인해 철근의 항복 이후 보강재가 조기 박리되었기 때문으로 판단된다. 본 연구의 결과와 기존 제안된 부착강도 모델을 이용한 예측 결과의 비교를 통해 기존 부착강도 모델들은 단부 비부착 실험체들보다 중앙 비부착 실험체들의 내하력을 더 정확하게 예측하는 것으로 나타났다.

A new deformation micromechanism operating in the carbon cathode for aluminum electrolysis termed a ripplocation has been proposed in this paper. The creep deformation of semi-graphitic cathode was measured using a modified Rapoport equipment at 965 °C with cryolite ratio = 4.0. The characteristic of the defect was obtained by analyzing TEM photograph of the carbon cathode with different testing times. The results indicated that basal dislocations, bulk ripplocations, kink bands and delamination cracks appeared in succession in the first two stages of the creep deformation. Ripplocations in the carbon cathode make a layer of carbon atoms to glide relative to each other without damaging the in-plane bonds. Ripplocations could also attract each other and result in kink boundaries. The creep strain of the carbon cathode could be accommodated by kink band and delamination cracks during aluminum electrolysis. A more comprehensive understanding of their micromechanics behaviors is very important and could deeply influence our current knowledge of the deformation mechanism of the carbon cathode for aluminum electrolysis.

In this paper, optical infrared thermography simulation using thermal wave imaging technique is performed to analyze the thermal characteristics of delamination defects. In this study, lock-in thermography(LIT) and pulsed thermography(PT) simulation was performed to analyze the samples of european traditional tiles with delamination defects, and the analytical modeler was developed through the ANSYS 19.2 transient thermal analysis tool. Applied sinusoidal heating with modulation frequency according to pulse heating and phase locking technique. The thermal response of the sample surface by heating was recorded and then data analysis was performed. The temperature gradient characteristics of each technique were compared, and phase angle was calculated for the LIT to analyze the parameters for the experiment setting. The simulation model was developed as a useful data for practical optical infrared thermography tests.

Delamination crack detection is very important for improving the structural reliability of laminated composite structures. This requires real-time delamination detection technologies. For composite laminates that are reinforced with carbon fiber, an electrical potential method uses carbon fiber for reinforcements and sensors at the same time. The use of carbon fiber for sensors does not need to consider the strength reduction of smart structures induced by imbedding sensors into the structures. With carbon fiber reinforced (CF/) epoxy matrix composites, it had been proved that the delamination crack was detected experimentally. In the present study, therefore, similar experiments were conducted to prove the applicability of the method for delamination crack detection of CF/polyetherethereketone matrix composite laminates. Mode I and mode II delamination tests with artificial cracks were conducted, and three point bending tests without artificial cracks were conducted. This study experimentally proves the applicability of the method for detection of delamination cracks. CF/polyetherethereketone material has strong electric resistance anisotropy. For CF/polyetherethereketone matrix composites, a carbon fiber network is constructed, and the network is broken by propagation of delamination cracks. This causes a change in the electric resistance of CF/polyetherethereketone matrix composites. Using three point bending specimens, delamination cracks generated without artificial initial cracks is proved to be detectable using the electric potential method: This method successfully detected delamination cracks.

본 논문에서는 직교이방성 적층평판에서의 균열생성 및 전파로 이루어진 층간분리해석을 다룬다. 기존의 -유한요소가 가지고 있는 요소의 강건성을 균열진전해석에 적용하여, 균열진전시 모델링을 재구성하지 않고, 균열 선단부에 해당되는 꼭지점 모드의 위치만을 이동하도록 하여, 요소망을 단순화시켰다. 이와 같은 층간분리해석에 대해서 이 논문에서의 주요 목적은 다음 두 가지이다. 첫째, 적층복합 재료의 층간분리해석 시, 일반적인 유한요소 모델과 비교하여 매우 간단한 요소 망을 가지는 모델을 제안하는 것이다. 모델의 타당성을 평가하기 위해 적층 복합재료로 구성된 이중 외팔보 해석을 통하 여, 기존 참고문헌 값과의 비교를 수행하였다. 둘째, 제안된 모델을 내부균열을 갖는 적층평판의 층간분리해석에 적용하여 여러 가지 거동 양상에 대한 평가이다. 이와 같은 목적을 수행하기 위하여 로바토 형상함수를 이용한 완전층별요소가 고려 되었으며, 선형탄성파괴역학에 기초한 3차원 가상균열닫힘법을 이용하여 에너지 방출률을 산정하였다.

본 연구에서는 고체요소를 사용하여 내재된 층간분리의 크기 및 위치 변화에 대한 복합소재 적층구조의 자유진동 특성을 분석한다. 본 연구에서 제시하는 3차원 유한요소 모델은 기존의 접근 방법에 비하여 정확성 뿐만 아니라 전 체 진동 모드를 보여준다는 점에서 장점을 갖는다. ABAQUS가 적용된 유한요소 모델은 다양한 내재된 층간분리를 포함하는 적층구조의 자유진동을 분석하기 위하여 사용되었다. 도출된 수치해석 결과는 기존의 연구결과와 비교하 여 잘 일치함을 보였다. 특히, 본 연구에서 제시한 결과는 층간분리의 크기, 길이-두께의 비율, 그리고 층간분리의 위치변화에 대하여 국부 진동 모드에 미치는 중요한 영향들에 대하여 초점을 둔다.

The finite element model of various laminated composite structures with delamination is developed based on the higher-order shear deformation theory. In the finite element formulation for the delamination, the seven degrees of freedom per each node are used with transformations in order to fit the displacement continuity conditions at the delamination region. The numerical results obtained for various composite plates and shells with delaminations are in good agreement with those of other preceding investigations. The new results for laminated structures in this study mainly show the effect of the interactions between the geometries and other various parameters, for example, delamination size, the number of layer and location of delamination in the layer direction. Key observation points are discussed and a brief design guideline is given.

복합적층구조의 층간분리현상은 탄성좌굴하중을 감소시키며 설계값보다 낮은 수준에서 전체구조물의 파괴를 유발 한다. 따라서 복합적층구조의 층간분리 현상은 매우 중요한 문제이며 많은 이론과 실험적인 연구가 진행되어왔다. 본 연구에서는 3차원 이론을 사용한 효과적인 유한요소법에 기초하여 임베디드된 사각형 층간분리 현상을 갖는 복 합적층판의 탄성좌굴 거동을 분석하였다. 해석을 위해 개발된 3차원 유한요소는 EAS-SOLID8이라고 이름 붙여졌으 며 강화된 대체 변형률 방법을 사용하였다. 임베디드된 사각형 층간분리를 갖는 복합적층판의 탄성좌굴거동 분석을 위해 경계조건, 폭-두께비 변화에 대하여 매개변수 해석을 수행하였다. 본 연구의 그래프와 좌굴모드는 임베디드된 사각형 층간분리를 갖는 복합적층판의 설계에 매우 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.

콘크리트 보의 내력 증강을 위해, 탄소 섬유시트와 유리 섬유시트 등의 보강재를 보의 하부에 접착시킴으로써, 기존 콘크리트 부재를 보강할 수 있다. 이러한 보강법에 대한 다양한 설계 방법 및 적용 기법들이 개발되고 있지만, 보강 후 접착 성능을 포함한 건전도 평가는 아직 실용화되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 콘크리트 보에 부착된 보강재의 박리 여부를 검사하기 위해 전자기파의 모델링 기법을 적용하였고, 이는 박리검사용 실험 장치를 개발하기 위한 토대를 마련하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 3GHz와 5GHz의 가우스 파와 사인 파를 입사파로 사용하여, 박리 두께가 각각 1mm와 3mm 인 콘크리트 시편에 전자파를 보내는 경우를 유한차분 시간영역법(FD-TD method)으로 모델링 하였다. 그 결과, 파형과 중심 주파수에 따라 정확도의 차이는 있었으나 박리의 유무와 위치를 찾아 낼 수 있었다.

This research aims to detect delamination-like damage from asphalt-concrete interface using contactless ultrasonic technique. FEM simulation and experiments demonstrate that surface waves and S mode are strongly present when there is delamination-like damage. It is believed that the measurement of S mode by non-contact ultrasonic system will allow one to determine the existence of delamination-like damage from bridge decks.

Recently, air-coupled impact-echo (IE) tests for rapid damage detection in concrete structures have been popularly employed, but they typically require an acoustically shielded, high sensitivity, pre-polarized air-pressure sensor. In this study, two types of air-coupled sensors (condenser and dynamic microphones) and one contact sensor (displacement sensor) are evaluated with regard to characterization of delamination damage in a concrete slab using the IE method. The contact and contactless IE tests were carried out over a simulated slab with artificial delaminations. Results show that even the dynamic microphone successfully captures impact-echo signals in a contactless manner and without acoustic shielding.

Vibration resonance tests offer an efficient NDE method to identify and characterize shallow (near-surface) delamination defects that afflict RC structures. However, efficient implementation of effective modal analysis methods for this purpose is hindered by practical testing limitations. This paper studies vibration resonance data from square, rectangular, and circular near-surface delamination defects in concrete using air-coupled impact resonance test.