$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

연속체 이론을 기반으로 한 나노 허니콤 구조물의 탄성 거동 예측
The Prediction of Elastic Behavior of the Nano-Sized Honeycombs Based on the Continuum Theory 원문보기

한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea, v.24 no.4, 2011년, pp.413 - 419  

이용희 (서울대학교 기계항공공학부 멀티스케일 기계설계) ,  정준호 (서울대학교 협동과정 자동차공학) ,  조맹효 (서울대학교 기계항공공학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

나노 크기의 허니콤 구조물은 거시적 크기의 허니콤 구조물에 비해 보다 높은 부피 대비 표면적 비율을 구현하여 전기적, 화학적인 촉매로써 기능성을 극대화할 수 있다. 나노 크기의 구조물은 거시적 크기의 구조물과 다른 기계적 거동양상을 보이며 이는 표면효과에 기인한다. 이러한 표면효과는 원자 수준 전산모사(atomistic simulation)를 통해 규명할 수 있으나 나노 허니콤 구조물의 거동을 예측하는 것은 현실적으로 과도한 전산자원 및 계산시간으로 인해 불가능한 실정이다. 본 연구에서는 표면응력 탄성모델을 적용한 브리징방법을 균질화기법과 연계하여 나노 크기의 허니콤 구조물의 기계적 거동을 효율적으로 예측하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The nano-size hoenycomb structures have the higher ratio of the surface to the volume than macro-size honeycomb structures, and they can maximize the functionality of the electrical and chemical catalyst. The mechanical behaviors of the nano-sized structures are different from ones of the macro-size...

주제어

#표면효과   #나노 허니콤 구조물   #균질화   #차원 축소   #멀티스케일 해석  

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 표면효과를 고려한 유한요소기법을 통해 나노 크기 허니콤 구조의 탄성 거동을 예측하였다. 일차적으로 분자동역학 해석을 거쳐 표면응력 탄성모델을 유추한 이후 3차원 구조물을 등가의 2차원 구조물로 대체하는 균질화기법에 적용하여 나노 구조물에서 나타나는 크기에 따른 강성 변화를 예측할 수 있었다.

가설 설정

  • 여기서, 주기성을 가지는 구조물의 전체 길이 L과 선정된 단위셀의 길이 l의 비율을 ε = l/L으로 가정하고, 이 비율 ε이 단위셀의 높이 h와 모델 전체 길이 L의 비율과 같다고 가정한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
공정기술의 발전은 무엇을 실현하게 했으며, 어떻게 다양한 분야에 응용될 수 있었나요? 공정기술의 발전은 나노 크기의 구조물의 제작을 실현케 하였으며 소형화에 따른 기능성을 극대화할 수 있어 다양한 분야에 응용될 수 있다. 기존의 허니콤 구조물은 중량대비 고강도를 구현할 수 있어 구조물의 경량화가 요구되는 곳에 널리 사용되고 있는 반면에 나노 크기의 허니콤 구조물은 부피 대비 표면적을 극대화할 수 있어 전기적, 화학적 촉매로써의 높은 활용 가치를 지니고 있다.
기존의 허니콤 구조물은 어느 곳에 널리 사용되고 있나요? 공정기술의 발전은 나노 크기의 구조물의 제작을 실현케 하였으며 소형화에 따른 기능성을 극대화할 수 있어 다양한 분야에 응용될 수 있다. 기존의 허니콤 구조물은 중량대비 고강도를 구현할 수 있어 구조물의 경량화가 요구되는 곳에 널리 사용되고 있는 반면에 나노 크기의 허니콤 구조물은 부피 대비 표면적을 극대화할 수 있어 전기적, 화학적 촉매로써의 높은 활용 가치를 지니고 있다. 이러한 이유로 다양한 공정기법을 통해 나노 크기의 허니콤 구조물이 제작되고 있다(Honda 등, 2001; Lillo 등, 2009).
다양한 공정기법을 통해 나노 크기의 허니콤 구조물이 제작되고 있는 이유는 무엇인가요? 공정기술의 발전은 나노 크기의 구조물의 제작을 실현케 하였으며 소형화에 따른 기능성을 극대화할 수 있어 다양한 분야에 응용될 수 있다. 기존의 허니콤 구조물은 중량대비 고강도를 구현할 수 있어 구조물의 경량화가 요구되는 곳에 널리 사용되고 있는 반면에 나노 크기의 허니콤 구조물은 부피 대비 표면적을 극대화할 수 있어 전기적, 화학적 촉매로써의 높은 활용 가치를 지니고 있다. 이러한 이유로 다양한 공정기법을 통해 나노 크기의 허니콤 구조물이 제작되고 있다(Honda 등, 2001; Lillo 등, 2009).
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (14)

  1. Buannic, N., Cartraud, P., Quesnel, T. (2003) Homogeization of Corrugated Core Sandwich Panels, Composite Structures, 59, pp.299-312. 

    상세보기

  2. Dingreville,Qu, R., Cherkaous, M. (2005) Surface Free Energy and its Effect on the Elastic Behavior of Nano-sized Particles, Wires and Films, Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 53, pp.1827-1854. 

    상세보기

  3. Cho, M., Choi, J., Kim, W. (2009) Continuum-based Bridging Model of Nannoscale Thin Film Considering Surface Effects, Japanese Journal of Applied Physics, 48, 020219. 

    상세보기

  4. Gurtin, M.E., Murdoch, A.I. (1975) A Continuum Theory of Elastics Material Surfaces, Archive for Rational Mechanics and Analysis, 57, pp.291-323. 

    상세보기

  5. Guedes, J.M., Kikuchi, N. (1990) Preprocessing and Postprocessing for Material Based on the Homogenization Method with Adaptive Finite Element Methods, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 83, pp.143-198. 

    상세보기

  6. Hollister, S.J., Kikuchi, N. (1992) A Comparison of Homogenization and Standard Mechanics Analyses for Periodic Porous Composites, Computational Mechanics, 10, pp.73-95. 

    상세보기

  7. Honda, K., Yoshimura, M., Rao, T.N., Tryk, D.A, Fujishima, A., Yasui, K., Sakamoto, Y., Nishio, K., Masuda, H. (2001) Electrochemical Properties of Pt-modified Nano-honeycomb Diamond Electrodes, Journal of Electroanalyical Chemistry, 514, pp.35-50. 

  8. Lewinski, T. (1991) Effective Models of Composite Periodic Plates- I. Asymptotic Solution, International Journal of Solids and Structure, 27, pp.1151-1172. 

  9. Lewinski, T. (1991) Effective Models of Composite Periodic Plates- III. Two-Dimensional Approaches, International Journal of Solids and Structure, 27, pp.1151-1172. 

  10. Lillo, M., Losic, D. (2009) Pore Opening Detection for Controlled Dissolution of Barrier Oxide Layer and Fabrication of Nanoporous Alumina with Throughhole Morphology, Journal of Membrane Science, 327, pp.11-17. 

    상세보기

  11. Miller, R.E., Shenoy, V.B. (2000) Size-dependent Elastic Properties of Nanosized Structural Element, Nanotechnology, 11, pp.139-147. 

    상세보기

  12. Mishin, Y., Mehl, M.J., Papaconstantopoulos, D.A., Voter, A.F., Kress, J.D. (2001) Structural Stability and Lattice Defects in Copper : Ab Inito, Tight-binding and Embedded-atom Caculations, Physical Review B, 63, 224106. 

    상세보기 crossref

  13. Streitz, F.H., Cammarata, R.C., Sieradzki, K. (1994) Surface-stress Effects on Elastic Properties. I. Thin Metal Films, Physical Review B, 49, pp.10699-10706. 

  14. Plimpton, S., Crozier, P., Thompson, A. (2008) 2008, LAMMPS: Large-scale Atomic Molecular Massively Parallel Simulator. Sandia National Laboratoies. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로