• 제목/요약/키워드: 섬유강화

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탄성 불균질 재료의 미시역학거동 (Part II : 탄성계수 및 열팽창계수) (Micromechanical Properties in Elastically Inhomogeneous Materials (Part II : Elastic Moduli and Thermal Expansion Coefficients))

  • 강창석;홍성길
    • 한국재료학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.372-377
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    • 2001
  • Part I에서 도출된 기초 식을 적용하여 입자 분산 강화형, 섬유 강화형 및 적층형 복합재료의 유효탄성제수 및 열팽창계수를 산정 하였다. 일방향 섬유 강화 복합재료의 경우 섬유의 유효 축비 (aspect ratio)가 고려되었으며, 유효 탄성계수는 다른 연구 결과들과 비교하였다. 입자 분산 강화형 복합재료의 유효 체적탄성률 및 전단 탄성률은 Korner의 표식 및 Hanshin과 Shtrikman의 하한치 (lower bounds)와 일치하고 있다. 일방향 섬유 강화 복합재료에서는 6개, Hanshin과 Rosen의 모델에 나타낸 4개의 독립 탄성계수와 일치하고 있다.

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섬유/입자 혼합 금속복합재료의 강화기구 해석 (Strengthening Mechanism of Hybrid Short Fiber/Particle Reinforced Metal Matrix Composites)

  • 정성욱;이종해;정창규;송정일;한경섭
    • Composites Research
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    • 제13권1호
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    • pp.50-60
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    • 2000
  • 본 연구는 섬유/입자 혼합금속복합재료의 강화기구를 분석하는 이론적 해석방법을 제시하였다. 혼합금속복합재료의 인장강도 및 탄성계수는 같은 보강재의 부피분율 가진 단섬유복합재료에 비해서 강도가 최대 20%까지 증가한다. 이러한 증가효과는 본 연구에서 새로이 제안된 클러스터 모델을 도입한 후 이에 따른 강화효과를 Modified Rule of Mixture을 적용하여 분석하였다. 해석결과 클러터구조는 인장강도에 대해서 섬유의 효율을 탄성계수에 대해서는 배향인자를 증가시키는 것으로 나타났다. 이론적 해석 결과는 $Al_2O_3$섬유/입자 예비성형체에 AC8A를 침투시켜 제조한 금속복합재료에 대한 실험결과와 비교되었으며 이를 통해 해석이론이 타당함을 확인하였다.

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섬유강화 복합재의 열이방성에 대한 섬유 형태적 영향 (Effects of fiber forms on thermal anisotropy in fibrous composites)

  • 심환보;이보성
    • 한국재료학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.215-222
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    • 1995
  • C형 및 중공형 탄소섬유는 방직(spinning)시 홀의 전단응력을 원형의 그것에 비해서 더 광범위하게 걸쳐받게 됨으로 분자배향을 고도로 유도할 수가 있다. 핏치계 이방성 중공 및 C형 탄소섬유 강화재의 축 횡방향 열전도도를 에폭시 모재 하에서 실험하였다. 열이방성 정도에 있어 원형 탄소섬유 보강재인 경우 50 정도 였으나, C형과 중공형 보강재는 최고치로 대략 130과 118 정도를 보임으로써 원형 강화재 보다 200%이상 우수한 열이방성을 보였다.

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장섬유강화 고분자복합판의 압축성형에 있어서 섬유의 분리와 배향의 상관관계에 관한 연구 (A Study on Correlation Between Separation and Orientation of Fibres During Compression Molding of Long Fibre-Reinforced Polymeric Composites)

  • 이동기;유정훈;김이곤
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.62-68
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    • 1993
  • 본 연구에서는 장섬유강화 고분자복합판을 고온압축성형할 때 섬유의 분리 및 배향은 서로 불가분의 관계가 있으므로, 모재와 섬유의 분리에 의해서 야기되는 성형 품의 불균질성을 나타내는 균질도와 섬유의 배향을 표시하는 배향함수와의 상관관계에 대한 실험결과를 보고한다.

초산비닐수지계 접착제를 사용한 유리섬유강화플라스틱 복합집성재의 강도 성능 평가 (Strength Properties of GFRP Reinforced Glulam Beams Bonded with Polyvinyl Acetate-Based Emulsion Adhesive)

  • 박준철;홍순일
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제36권4호
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    • pp.19-25
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    • 2008
  • 유리섬유강화플라스틱(GFRP : Glass fiber reinforced plastic) 보강 집성재를 제작한 후 유리섬유강화플라스틱의 체적비에 따른 휨강도 성능을 평가하였다. 집성재 제작에는 평균함수율 8%, 비중 0.54의 국산 낙엽송(Larix kaempferi Carr.) 제재판($2cm(h){\times}10cm(b){\times}360cm(l)$)을 7층으로 적층하여 집성재($10cm(b){\times}14cm(h){\times}180cm(l)$)를 제작하였다. 유리섬유강화플라스틱은 인장응력을 받는 하층의 최외각층과 윗층 사이에 두께 0.1 cm (체적비 0.7%)와 0.3 cm (체적비 2.1%)로 보강하였다. 유리섬유강화플라스틱을 체적비 0.7% 보강한 집성재의 경우 Control 집성재보다 휨강도가 12% 정도 증가하였으며 체적비 2.1%를 보강한 집성재의 경우 휨강도가 28% 정도 증가하였다. 또한, 유리섬유강화플라스틱 보강층이 파단의 진행을 억제하였으며 파괴되지 않은 부분은 약 90%의 휨강도를 유지하고 있었다. 접착성능 평가 결과 블록 전단 강도는 KS F3021의 합격기준 $7.1N/mm^2$를 만족하였으며 침지박리시험과 삶음박리시험 결과 박리율 5% 이하로 접착성능도 양호하였다.

합성곱 신경망 기반의 딥러닝을 이용한 섬유 강화 복합재료의 적층 각도 예측 (Prediction of Stacking Angles of Fiber-reinforced Composite Materials Using Deep Learning Based on Convolutional Neural Networks)

  • 홍현수;김원기;전도윤;이관호;김성수
    • Composites Research
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    • 제36권1호
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    • pp.48-52
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    • 2023
  • 섬유 강화 복합재료는 방향성을 가지고 있기 때문에 적층 순서에 따라서 구조물의 기계적인 특성은 매우 달라질 수 있다. 따라서, 상황과 용도에 따른 복합재료 구조물의 적층 설계는 필수적이다. 그러나 제작된 복합재료 구조물의 적층 각도는 제작 환경이나 구조물 형상에 따라 설계 값과 편차를 가지는 경우가 많으며, 이는 구조적 성능에 영향을 끼칠 수 있다. 따라서 구조물의 신뢰성 확보를 위해서는 적층 설계 뿐만 아니라 제작된 복합재료의 적층각에 대한 분석 또한 매우 중요하다. 본 연구에서는 합성곱 신경망(Convolutional neural network; CNN) 기반의 딥러닝(Deep learning)을 이용하여 섬유 강화 복합재료의 실제 단면 이미지로부터 적층 각도를 예측하였다. 여러 적층 각도를 가지는 탄소 섬유 강화 복합재료 시편을 제작하고, 광학 현미경을 이용하여 Micro-scale로 실제 단면을 촬영하였다. 다양한 적층 각도에 따른 복합재료 시편의 단면 이미지 데이터를 이용하여 합성곱 신경망 기반의 딥러닝 모델에 대하여 학습을 수행하였다. 그 결과 높은 정확도로 실제 섬유 강화 복합재료 단면 이미지로부터 적층 각도를 예측할 수 있었다.

전기방사된 PEI 웹으로 강화된 나일론 6의 복합체 제조 (The preparation of Nylon 6 composite reinforced electrospun PEI web)

  • 라영민;김학용;이덕래;이근형;이성구
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.177-178
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    • 2003
  • 1934년 Formhals[1,2]에 의해 최초로 특허화된 전기방사(electrospinning)는 최근에 나노기술의 급격한 부각과 함께 과학분야에서 큰 관심의 대상이 되고 있다. 이러한 전기방사는 전형적인 섬유제조방법인 습식ㆍ건식ㆍ용융방사와는 달리 전기적인 힘(electric force)을 이용하여 머리카락 굵기의 100분의 1의 작은 크기의 직경을 갖는 섬유를 제조할 수 있는 방법이다[1,2]. 전기방사에 의해 제조된 웹은 단위 면적당 큰 표면적, 작은 기공, 높은 다공성을 가지고 있기 때문에 필터, 복합체의 강화제, 조직공학에서의 담체(scallold)뿐만 아니라 의료 분야 등에 응용될 수 있다[1,2]. (중략)

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탄성파 전파의 해석을 통한 섬유강화 복합재료의 동탄성계수 및 감쇠계수의 파악 (Characterization of Dynamic Elastic Constants and Attenuation Coefficients of Fiber Reinforced Composites By Analysis of Elastic Wave Propagation)

  • 김진연
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1992년도 제1회 대전.충청지부 음향학회학술발표회 논문집
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    • pp.69-76
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    • 1992
  • 섬유강화 복합재료의 동탄성계수와 감쇠특성을 규명하기 위하여 랜덤하게 분포된 무한 실린더 형상의 산란체를 가진 점탄성 매질내에서 , 축방향으로 분극되어 조화 운동을 하는 탄성파의 전파에 관하여 연구하였다. 다중 산란에 관한 이론으 이용하여 매질내에서의 파동전파 특성을 내포하는 분산관계식을 얻었다. 다중산란에 의한 실린더간의 상호작용을 수식화하기위하여 필요한 실린더의 쌍분포함수는 몬테카를로 모의 실험을 이용하여 구하였다. 수치적으로 구한 감쇠계수 및 유효전단강성을 주파수와 체적율의 함수로 제시하였다. 또한 감쇠계수의 주파수에 따른 변화에 있어서, 저주파에서는 매질의 점탄성 손실이 지배적이며, 고주파수로 갈수록 다중산란에 의한 손실이 지배적인 것으로 나타났다.

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콘크리트 구조물용 하이브리드 섬유강화 복합재료 리바 물성에 관한 실험적연구 (An Experimental Study on the Mechanical Properties of Hybrid Fiber Reinforced Plastic(FRP) Rebar for Concrete Structure)

  • 배시연;신용욱;한길영;이동기;심재기
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.63-66
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    • 2000
  • This paper describes the need for a ductile Fiber Reinforced Plastic(FRP) reinforcement for concrete structures. Using the material hybrid and geometric hybrid, it is demonstrated that the pseudo-ductility characteristic can be generated in FRP rebar. Ductile hybrid FRP bars were successfully fabricated at 4mm and l0mm nominal diameters using an hand lay up method. Tensile specimens from these bars were tested and compared with behavior of FRP rebar and steel bar

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섬유강화 고분자 복합재료의 압축성형에 있어서 분리 ${\cdot}$ 배향에 미치는 금형온도의 영향 (Effect of Mold Temperature on the Separation and the Orientation during Compression Molding of Fiber-Reinforced Polymeric Composites)

  • 이동기;한길영;김이곤
    • 한국해양공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.123-132
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    • 1995
  • During compression molding of fiber-reinforced polymeric composites, microstructural changes such as the fiber-matrix separation and the fiber orientation are occurred by the flow of composite materials. Since the nonhomogeneity and anisotropy of composites are caused by the separation and orientation of fibers. On the other hand, the separation and the orientation of fibers are inseparably related to each other. In this paper the degree of nonhomogeneity which is a measure of the separation is obtained using one-dimensional rectangular shaped part compression molding. And the orientation function is measured by the image processing using soft X-rayed photograph and image scanner. We study effects of the mold temperature on the degree of nonhomogeneity and the orientation function.

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