Hoop ring 시험방법을 이용한 복합재연소관의 섬유방향 물성 평가

Hoop Ring Test Method to Evaluate the Fiber Material Properties of Composite Motor Case

섬유 방향 물성은 복합재 연소관의 내압 변형 및 파열 압력에 직접적인 영향을 미치므로, 우수한 성능의 복합재 연소관 개발을 위해서는 정확한 섬유 방향 물성 측정이 우선되어야 한다. 그러나 복합재 연소관의 섬유 방향 물성은 제작 공정 변수(와인딩 장비, 작업자, 작업환경 등)와 크기 효과에 의해 비교적 큰 영향을 받으므로 기존의 시편 시험 방법으로는 정확한 섬유 방향 물성 측정이 어렵다. 제품으로부터 다량의 링 시편을 채취, 시험할 수 있는 Hoop ring 시험 방법이 제시되었고, 실물 연소관의 수압 파괴 시험으로부터 구한 섬유 방향 물성과 근접된 좋은 일치를 나타내었다.

The deformation and burst pressure of composite motor case highly depends on fiber material properties. Therefore, measuring exact fiber material properties is a priority item to develop a advanced composite motor case. However, the fiber material properties in composite motor case is very sensitive on the various processing variables (equipment, operator and environmental condition etc..)and size effect, so the fiber material properties can't be measured exactly from the existing specimen test method. This paper suggests a newly developed test method, hoop ring test, that is capable of pressure testing with ring specimens extracted from real composite motor case. The results of hoop ring test showed excellent agreement with measured fiber material properties from hydro-burst test with full scale composite motor cases.