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NTIS 바로가기복합재료 : 한국복합재료학회지 = Journal of the Korean Society for Composite Materials, v.24 no.3, 2011년, pp.6 - 11
유성환 (중앙대학교 기계공학부 대학원) , 손대성 (중앙대학교 기계공학부 대학원) , 장승환 (중앙대학교 기계공학부)
본 논문은 복잡한 형상으로 드레이핑 성행된 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 종 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. T...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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복합재료의 장점은 무엇인가? | 섬유강화 복합재료는 우수한 비강도 및 비강성 등 우수한 기계적 특성으로 인해 기존 금속 재료를 대체하여 자동차, 항공우주, 산업 분야 및 의료용 기구에까지 널리 이용되고 있다[1-3]. 특히 복합재료의 경우 취급이 용이하고 유연성이 높게 때문에 복잡한 형상의 구조물을 성형하기에 적합하다. 이러한 장점 때문에 이중 곡률을 가지는 자동차 차체, 반구형 구조물 등의 성형에 적합한 재료로 알려져 있다[4-5]. | |
섬유강화 복합재료는 어느 분야에 이용되고 있는가? | 섬유강화 복합재료는 우수한 비강도 및 비강성 등 우수한 기계적 특성으로 인해 기존 금속 재료를 대체하여 자동차, 항공우주, 산업 분야 및 의료용 기구에까지 널리 이용되고 있다[1-3]. 특히 복합재료의 경우 취급이 용이하고 유연성이 높게 때문에 복잡한 형상의 구조물을 성형하기에 적합하다. | |
단순한 형태의 복합재료 고정판을 설계하기 위한 유한요소해석에 사용되어 온 재료물성으로 단순한 인장/합축실험을 통해 얻은 물성을 사용한 이유는 무엇인가? | 이러한 작물 복합재료의 활용분야는 기존 산업분야에만 한정되지 않고 인골의 효율적인 치료와 재생분야에 이르기 까지 그 활용범위를 넓히고 있다[6-7]. 기존에 연구되어 온 복합재료 고정판은 주로 골간 골절 (Diaphyseal fractyres)에 적용되는 단순한 형태의 구조를 가지기 때문에 복합재료 고정판의 성형시 섬유의 배열과 미세구조가 성형 전후에 걸쳐 변화량이 무시할 수 있을 정도로 매우 작다. 따라서 이러한 단순한 형태의 복합재료 고정판을 설계하기 위한 유한요소해석에 사용되어 온 재료물성은 단순한 인장/합축실험을 통해 얻은 물성을 그대로 사용하였다[8]. |
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J.R. Duflou, J. De Moor, I. Verpoest, and W. Dewulf, "Environmental impact analysis of composite use in car manufacturing", CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol. 58, No. 1, 2009, pp. 9-12.
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Z. M. Huang, and K. Fujihara, "Stiffness and strength design of composite bone plates", Composites science and technology, Vol. 65, No. 1, 2005, pp. 73-85.
김주호, 장승환, "골절 치료를 위한 복합재료 고정판 기초 설계 및 특성 평가" 한국 복합재료학회지, 제20호, 제5호, 2007, pp. 7-12.
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이원오, 엄문광, 변준형, Jian Cao "편향 인장 및 트렐리스 시험에 의한 직물 복합재료의 면내 전단 물성 평가", 한국복합재료학회지, 제23권, 제5호, 2010, pp. 8-14.
ASTM D 695 - 02a, "Standard Test Method for Compressive Properties of Rigid Plastics."
유성환, 박석원, 장승환, "직조구조차이와 적층각의 변화에 따른 섬유강화복합재료의 압축 특성", 한국복합재료학회지, 제22권, 제1호, 2009, pp. 15-21.
S. H. Yoo, S. W. Park, and S. H. Chang, "An experimental study on the effect of tow variations on compressive characteristics of plain weave carbon/epoxy composites under compressions", Composite Structures, Vol. 92, No. 3, 2010, pp. 736-744.
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