초록
필라멘트 와인딩 공법(filament winding process)은 회전하는 맨드렐에 로빙(roving)형태의 연속섬유를 감는 비교적 간단한 공정이다. 이것은 저장탱크, 화학용 파이프, 그리고 다른 산업에 사용되는 안정적이고 다양한 공법이다. 본 연구에서는 split disk test 치구와 dress disk test 치구에 의한 필라멘트 와인딩 링 시편의 인장강도 값을 실험에서 얻어진 결과와 혼합법칙에 의해 얻어진 이론적인 값을 비교하였다. 이 논문의 목적은 필라멘트 와인딩 구조물의 인장 특성 평가에 대한 적합한 시험법을 제안하고 있는 것이다. dress disk test 치구로 시험한 링 시험편의 인장강도는 split disk test 치구의 모서리 부분에서 발생하는 응력집중 때문에 split disk test의 시험 결과보다 이론적인 인장강도 간에 잘 근절함을 보여준다. 이 실험 결과 시험 치구의 기하학적 형상과 섬유의 연속성, 섬유 장력 그리고 시험편의 응력 집중에 영향은 받음을 알 수 있었다.
Filament Winding Process is a comparatively simple operation in which continuous reinforcements in the form of roving are wound over a rotating mandrel. It is well established and versatile method for storage tanks and pipes for the chemical and other industries. In this study, tensile strength of a filament wound ring specimens were evaluated by a split disk test fixture and a dress disk test fixture. The results obtained from experiments were compared with the theoretical values from the rule of mixtures. The purpose of this paper is the suggestion of an appropriate test method for the evaluation of tensile properties of filament wound structures. The tensile strength of a ring specimen tested by the dress disk test showed better agreement with the theoretical values than those tested by the split disk test because of higher stress concentration in edges of a split disk test fixture. The results showed that the tensile strength of a ring specimen was influenced by the geometry of test fixture, the continuity of fibers, fiber-tension, fiber-end and stress concentration in specimen.
