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계면손상과 미세균열을 고려한 입자강화 복합재료의 미세역학 탄성구성모델
이행기,표석훈,김형기,Lee, Haeng-Ki,Pyo, Suk-Hoon,Kim, Hyeong-Ki 한국전산구조공학회 2008 한국전산구조공학회논문집 Vol.21 No.1
본 연구에서는 입자강화 복합재료(particle-reinforced composites)의 거동을 예측하기 위하여 Lee and Pyo(2007)에 의해 제안된 계면손상을 고려한 복합재료의 미세역학 탄성모델과 Karihaloo and Fu(1989)의 미세균열 생성모델을 결합하여, 보강입자의 계면손상(imperfect interface)과 기지 내 미세균열을 고려하여 탄성구성모델(constitutive model)의 거동해석을 수행하였다. 제안된 탄성구성모델의 적용성 검증과 주요손상변수가 거동예측에 미치는 영향을 알아보기 위해 일축 하중 하에서의 응력-변형률 관계를 수치적으로 나타내었다. 또한, 기존의 관련 실험결과와 본 해석결과와의 비교를 통하여 제안된 모델의 정확도를 검증하였다. A constitutive model based on a combination of a micromechanics-based weakened interface elastic model (Lee and Pyo, 2007) and a crack nucleation model (Karihaloo and Fu, 1989) is proposed to predict the effective elastic behavior of particle-reinforced composites. The model specifically considers imperfect interfaces in particles and microcracks in the matrix. To exercise the proposed constitutive model and to investigate the influence of model parameters on the behavior of the composites, numerical simulations on uniaxial tension tests were conducted. Furthermore, the present prediction is compared with available experimental data in the literature to verify the accuracy of the proposed constitutive model.
Mn이 첨가된 LiNbO<sub>3</sub>의 초 미세구조 효과 연구
이행기,장현철,박정일,Lee, Haeng-Ki,Jang, Hyon-Chol,Park, Jung-Il 한국진공학회 2012 Applied Science and Convergence Technology Vol.21 No.3
본 연구에서는 Mn을 첨가시킨 $LiNbO_3$ 단 결정을 기술하는 스핀 해밀토니언으로 계의 고유치를 구하고, 이를 이용하여 자기 감수성을 온도 의존성으로 조사하였다. 선형응답이론에 기초한 Argyres-Sigel의 투영연산자 방법을 이용하여 계의 자체 에너지함수를 유효한 항까지 계산하였다. 초 미세구조 효과를 고려한 온도 의존성의 역 자기 감수성은 온도의 증가에 따라 그 효과가 더욱 크게 나타나는 것으로 조사되었다. 자체에너지 함수의 실수 부분인 선 너비는 온도의 증가에 따라 감소하는데 이는 온도의 증가로 인해 $Nb^{5+}$와 $Li^+$ 이온들이 산소 층과 다른 인접한 산소 층 쪽으로 이동하기 때문인 것으로 보인다. The computer program (EPR-NMR program version 6.2) employed here sets up the spin Hamiltonian matrices and determines their eigenvalues using exact diagonalization. We study the electron spin resonance for $Mn^{2+}$ in ferroelectric $LiNbO_3$ single crystals. The self-energy is obtained using the projection operator method developed by Argyres and Sigel. The self-energy is calculated to be axially symmetric about the by the spin Hamiltonian. The line-widths decreased as the temperature increased; we assume that the hyperfine structure transition is a more dominant scattering than the other transitions. We conclude that the calculation process presented in this study is useful for quantum optical transitions.
분사식 섬유보강 코팅으로 보강된 RC보의 성능평가를 위한 유한요소해석 연구
하성국,양범주,이행기,Ha, Sung-Kug,Yang, Bum-Joo,Lee, Haeng-Ki 한국전산구조공학회 2009 한국전산구조공학회논문집 Vol.22 No.6
본 연구에서는 분사식 섬유보강 코팅층(sprayed fiber reinforced polymer, SFRP)으로 보강된 RC보의 성능평가를 위하여 유한요소해석을 수행하였다. 이를 위하여 미세역학을 기반으로 한 구성모델(micromechanical constitutive model)(Lee, 2001)과 손상모델(Damage models)(Lee 등, 2000; 2005)을 결합시킨 손상구성모델(damage constitutive model)을 유한요소 프로그램인 ABAQUS에 적용하였다. 유한요소해석 결과를 실험값(Ha, 2007; Ha 등, 2009)과 비교하여 손상구성모델의 정확성을 증명하고자 하였다. 비교분석 결과, 손상구성모델을 유한요소 프로그램에 적용한 해석은 실험결과(Ha, 2007; Ha 등, 2009)를 비교적 잘 예측하고 있음을 보여주었다. In this paper, a series of finite element analyzes were carried out to evaluate the performance of the RC beams strengthened with sprayed fiber reinforced polymer(SFRP) coating. A damage constitutive model based on the micromechanical constitutive model(Lee, 2001) in conjunction with the damage models(Lee 등, 2000) for SFRP coating was implemented into the finite element code ABAQUS. The present prediction results were compared with experimental data(Ha, 2007; Ha 등, 2009) to assess the accuracy of the damage constitutive model. It was concluded from the comparative study that the computational model developed by implementing the damage constitutive model into ABAQUS is suitable for the prediction of the performance of RC beams strengthened with SFRP coating.
이행기(Lee Haeng Ki),김봉래(Ki Bong Rae) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 A Vol.28 No.1A
최근 섬유강화 복합재료의 특성예측은 많은 공학자들에게 관심의 대상이 되고 있으며, 섬유강화 복합재료의 특성을 예측하기 위한 다양한 이론적, 수치적 방법들이 제안되고 있다. 본 연구에서는 복합재료내 구성요소를 고려한 Ju and Zhang (2001)의 미세역학 모델을 개선하고 원형섬유와 매트릭스간의 점진적인 손상을 고려하여 원형섬유강화 복합재료의 탄소성거동 및 점진적 손상해석을 위한 미세역학 모델을 개발하였다. 제안된 해석모델을 이용하여 다양한 수치해석을 통해 원형섬유 강화 복합재료의 탄소성거동 및 점진적 손상을 예측하였고 손상을 고려하지 않은 모델과의 비교를 통하여 점진적 손상이 복합재료의 탄소성거동에 미치는 영향을 검토하였다. The performance prediction of fiber-reinforced composites has attracted engineer's attention in many fields, and the various theoretical and numerical methods have been proposed to predict the behavior of the fiber-reinforced composites. An evolutionary damage model for progressive interfacial debonding between circular fibers and the matrix is newly incorporated into the micromechanics-based elastoplastic model proposed by Ju and Zhang (2001) in this framework. Using the proposed model, a series of numerical simulations are conducted to illustrate the elastoplastic behavior and evolutionary damage of the framework. Furthermore, the influence of the evolutionary interfacial debonding on the behavior of the composites is investigated by comparing it with the result of a stationary damage model.