• 제목/요약/키워드: 섬유 굴곡도

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굴곡진 보강섬유를 가진 복합재료의 인장/압축 비선형 거동을 예측하기 위한 새로운 해석모델의 개발에 관한 연구 (New Constitutive Models for Tensile/Compressive Nonlinear Elastic Behaviors of Composite Materials with Fiber Waviness)

  • 전홍재;신재윤;최흥섭
    • Composites Research
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    • 제12권1호
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    • pp.59-67
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    • 1999
  • 보강섬유의 굴곡을 가지는 일방향성 graphite/epoxy 복합재료의 비선형거동에 대하여 이론 및 실험을 통하여 고찰하였다. 해석모델에서 공액에너지밀도와 순차적 해석방법을 이용하여 보강섬유의 굴곡에 의한 재료적 비선형 특성 및 기하학적 비선형 특성을 모두 고려하였으며, 이를 이용하여 보강섬유의 굴곡정도에 따른 복합재료의 기계적 특성값의 변화 및 인장/압축 거동을 일정한 보강섬유의 굴곡을 가지는 모델, 재료의 중심에서 바깥쪽으로 갈수록 보강섬유의 굴곡이 점차 줄어드는 모델 그리고 재료의 일부분에만 보강섬유의 굴곡이 존재하는 모델에 대하여 예측하였다. 그리고 여러 굴곡 정도에 대한 일정한 보강섬유의 굴곡을 가지는 두꺼운 복합재료를 제작하고 인장/압축 실험을 수행하여 그 결과와 예측 결과를 비교하였다. 실험 결과는 예측 결과와 잘 일치하였으며, 보강섬유의 굴곡이 복합재료의 기계적 특성에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

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일정한 보강섬유 굴곡이 있는 두꺼운 복합재료에서의 초음파 전파에 관한 연구 (Ultrasound Wave Propagation in Thick Composites with Uniform Fiber Waviness)

  • 전흥재;장필성
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.288-298
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    • 2001
  • 복합재료는 우수한 재료특성을 가지고 있어 기존의 금속 재료를 대신하여 많은 분야에서 사용되고 있다. 최근 들어서 큰 하중을 받는 구조재로 사용이 확대되면서 많은 수의 복합재료 단일층을 두껍게 적층한 두꺼운 복합재료의 사용이 늘어나고 있다. 복합재료를 두껍게 적층하는 경우 성형과정 중에 보강섬유 굴곡이 발생하기 쉬운데 두꺼운 복합재료 내에 발생한 보강섬유의 굴곡은 강성 및 강도를 감소시켜 구조물의 안정성을 저하시킨다. 따라서 두꺼운 복합재료로 만들어진 구조물에 내재된 보강섬유 굴곡의 유무나 정도를 알아내는 것은 구조물의 안전성 확보를 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 초음파를 이용한 비파괴 평가를 위해 굴곡진 보강섬유를 가진 복합재료 내에서 초음파 전파 특성에 대한 연구를 수행하였다. 여러 가지 일정한 굴곡비의 보강섬유 굴곡을 가지는 두꺼운 복합재료에 대해서, 평면파(plane wave) 이론과 파선 추적(ray tracing) 이론을 이용한 수치 해석 방법으로 초음파 전파에서 보강섬유의 굴곡의 영향을 예측하고, 보강섬유 굴곡 정도에 따른 초음파 전파 특성의 변화를 예측하였다. 이론적 해석을 검증하기 위해서 여러 가지 일정한 보강섬유의 굴곡비를 가지는 복합재료 시편을 제작하여, 초음파 투과법(through-transmission) 시험을 수행하였다. 이를 통해 일정한 보강섬유의 굴곡을 가지는 복합재료 내의 초음파 전파 특성과, 보강섬유의 굴곡 정도에 따른 초음파 전파 특성의 변화를 이론적으로 얻어진 결과와 비교하여 두꺼운 복합재료 내에 존재하는 보강섬유의 굴곡이 초음파 전파에 미치는 영향을 알 수 있었다.

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섬유의 종류와 조합이 열중합 의치상 레진의 강화에 미치는 영향 (Effect of Fiber Type and Combination on the Reinforcement of Heat Polymerized Denture Base Resin)

  • 유상희;김영임
    • 치위생과학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.445-450
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    • 2010
  • 본 연구에서는 열중합 의치상 레진에 유리 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유를 2.6%, 5.3% 부피비로 첨가하여 섬유의 종류에 따른 강화효과를 평가하고, 각 섬유를 두 가지로 조합한 hybrid FRC를 제작하여 동일 함량의 단독 섬유 FRC보다 굴곡성질이 더 우수한지 평가하고자 하였다. 단독 섬유 FRC에서는 5.3% 부피비의 GL, PE 섬유군의 굴곡강도가 높게 나타났다. 두 가지 섬유 조합FRC의 굴곡강도는 단독 섬유 FRC보다 증가하는 양상을 보였으나, 5.3% GL, PE 섬유군과 유의한 차이가 없었다. 단독 섬유 FRC의 굴곡계수는 5.3% 부피비의 GL 섬유군이 가장 높게 나타났다. 두 가지 섬유 조합FRC의 굴곡계수는 단독 섬유 FRC의 5.3% GL 섬유군보다 높게 나타나 유의한 차이를 보였다. 열중합 의치상 레진의 강화를 위해 섬유를 단독으로 이용할 경우 5.3% 부피비로 첨가한 유리 섬유가 굴곡강도와 굴곡계수 면에서 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 본다. 두 가지 섬유 조합FRC의 경우 굴곡강도 면에서는 강화효과가 크지 않았지만, 굴곡계수 면에서 볼 때 유리섬유를 하방에 아라미드 섬유를 그 상방에 위치 시킨 조합을 의치상의 강화에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 본다.

야구 선수의 수지에서 심수지굴곡건 파열을 동반한 건내 섬유종: 증례 보고 (Intratendinous Fibroma with a Flexor Profundus Tendon Tear in the Finger of an Adolescent Baseball Player: A Case Report)

  • 김규진;이재훈
    • Archives of Hand and Microsurgery
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    • 제23권4호
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    • pp.262-266
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    • 2018
  • 청소년에서 심수지굴곡건 파열은 주로 견열 파열로 나타나며 종적 파열은 매우 드물다. 수지의 굴곡건에 발생하는 건내 섬유종의 보고는 지금까지 1예가 있었지만, 건내 섬유종과 관련된 심수지굴곡건의 종파열은 아직까지 보고된 바 없었다. 저자들은 야구 중 충격에 의한 과신전 손상을 받은 이후 좌측 3수지의 건내 섬유종과 동반된 심수지굴곡건의 종 파열을 보고한다. 청소년에서 굴곡건의 종 파열은 드물지만 발생한 경우 병적 질환에 의한 파열일 수 있음을 고려하여야 하겠다.

섬유다발의 굴곡도에 따른 유연직물복합재료의 등가탄성계수 예측 (Prediction of Equivalent Elastic Modulus for Flexible Textile Composites according to Waviness Ratio of Fiber Tows)

  • 서영욱;김성준;안석민
    • 항공우주기술
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    • 제9권2호
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    • pp.73-79
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    • 2010
  • 본 연구에서는 비선형 유한요소 해석을 수행하여 굴곡도에 따른 유연직물복합재료의 등가 탄성계수를 예측하였다. 해석은 상용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 수행되었다. 해석에서는 섬유다발의 재료적 비선형성과 대변형 시 발생하는 기하학적 비선형성이 고려되었으며, 섬유다발의 대 전단 변형으로 발생하는 기하학적 비선형성을 고려하기 위하여 사용자 부프로그램을 작성하여 이를 ABAQUS내에 삽입하였다. 결과에서는 일축하중 상태에 있는 유연직물복합재료의 응력-변형률 거동을 예측하여 이로부터 계산된 등가탄성계수를 시험결과와 비교하였으며, 다양한 섬유 굴곡도를 갖는 유연직물복합재료에 대한 등가탄성계수를 계산하였다.

굴곡각에 따른 3차원 평직 복합재료의 등가 물성치 예측 (Crimp Angle Dependence of Effective Properties for 3-D Weave Composite)

  • 최윤선;우경식
    • Composites Research
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    • 제29권1호
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    • pp.33-39
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    • 2016
  • 본 논문에서는 3차원 평직 복합재료의 3-방향 섬유다발의 굴곡각에 따른 다양한 모델링을 구축하고, 제시한 모델에 대하여 등가 물성치를 예측하였다. 3차원 평직복합재료의 단위셀을 정의하고 미시역학 계산결과인 섬유다발 물성치를 사용하여 섬유다발에 굴곡각에 따라 물성치가 변화하도록 요소 물성축을 설정 후 3차원 평직 복합재료의 중시해석을 수행하였다. 계산결과 등가물성치는 참고문헌에 제시된 해석 및 실험값을 비교하여 타당성을 확보하였으며 계산결과 3-방향 섬유다발 굴곡각이 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 또한 초기파손 강도와 파손순서에 대해서도 조사하였다.

비접촉 표면 굴곡 측정방법을 이용한 직물 표면의 이방성 연구 (The Study of an Anisotropy for Fabric Surface Roughness by using a Non-Contact Measuring System)

  • 박경희;권영하;권현준;오경화
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.407-409
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    • 2003
  • 직물의 질감을 객관화시키는 연구는 고부가가치의 의류제품을 생산하고 판매하는데 매우 중요한 요소이다. 섬유제품의 표면 거칠기에 대한 연구를 통해, 인간이 섬유제품에서 느끼는 촉감과 그러한 촉각을 느끼게 하는 여러 물리적, 기계적 요인들과의 관계를 조사하고, 인간이 제품을 만질 때 느끼는 감성을 객관화 하여 감성적인 제품의 생산에 응용할 수 있는 자료를 마련해 보고자 한다. 질감은 직물의 역학적 성질과 표면 상태에 따라 좌우되는데 직물은 경사와 위사가 서로 엮어지고 짜여져 표면굴곡과 이방성을 가지게 된다. (중략)

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섬유 폐기물을 이용한 복합소재 연구 (A study of composite material using Fiber wastes)

  • 이상철;신은철;김원주;박수민
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2008년도 제39차 학술발표회
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    • pp.17-18
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    • 2008
  • 접착물질인 PP(Polypropylene)가 함유되지 않은 섬유 폐기물을 Niagara beater을 이용한 습식 분쇄하여 판상형태의 Sheet에 접착물질인 KSL 103과 KSL 203을 물과 1:1로 혼합사용 분무한 제품의 경우가 굴곡휨강도, 인열강도가 우수하였고, PP의 사용의 배제로 Press시의 온도를 $180^{\circ}C$에서 $130^{\circ}C$로 낮추어 작업이 가능하고 Texon에서 부여하기 힘든 굴곡휨강도와 굴곡강도가 우수한 결과를 나타내었다.

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섬유강화 복합재료의 물성향상을 위한 몰비가 다른 매트릭스 수지에 관한 연구 (Matrix Resin Systems with Different Molar Ratios to Improve the Properties of Fiber-reinforced Composites)

  • 이상효;이장우
    • 폴리머
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    • 제24권4호
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    • pp.459-468
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    • 2000
  • 유리 또는 아라미드 섬유를 보강재로 사용한 섬유강화 복합재료의 기계적 물성을 증진시키기 위하여 복합재료 적층판을 서로 다른 매트릭스 수지와 섬유를 선정하여 이들의 인장, 굴곡 특성을 조사하였다. 불포화 폴리에스테르와 개질된 표면의 아라미드 섬유 복합재료의 경우, 굴곡 물성의 최대값은 실란 농도가 0.5 wt%일 때 관찰되었다. 불포화 폴리에스테르 수지와 유리섬유 복합재료의 인장 물성은 vinylester계가 가장 높게 나타났으며, 굴곡물성은 isophthalic계가 가장 높은 물성을 나타내었다. 유리섬유와 불포화 폴리에스테르 수지 복합재료의 기계적 물성을 증진시키기 위해 겹침 적층판과 기계적 물성과의 상관 관계에 대해서도 연구가 병행되었다.

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T800/924C 탄소-에폭시 복합재판의 압축강도에 대한 두께 효과 (Thickness Effect on the Compressive Strength of T800/924C Carbon Fibre-Epoxy Laminates)

  • Lee, J.;C. Kong;C. Soutis
    • Composites Research
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    • 제17권4호
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    • pp.7-17
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    • 2004
  • 본 연구에서 복합재의 압축 강도에 대한 두께 효과가 $[0_4]_{ns},{\;}[45/0/-45/90]_{ns},{\;}[45_n/0_n/-45_n/90_n]_s$ (n=2 to 8) 등의 적층 방법을 이용하여 체계적인 실험을 통해 조사되었다. 여기서 섬유 체적비, 기공률, 섬유 굴곡도, 층간 응력 등, 적층 두께 증가에 따른 압축 강도에 영향을 주는 파라미터들이 실험과 이론적으로 연구되었다. 또한 엇교차 대칭 복합재판의 파괴강도에 대한 적층 순서 효과도 조사되었다. 이를 위해 2종류의 다른 스케일링 효과를 갖는 (1) 폰라이-레벨 기법인 $[45_n/0_n/-45_n/90_n]_s$과 (2) 서브라미네이트-레벨 기법인 $[45_n/0_n/-45_n/90_n]_s$가 적용되었다. 일 방향 적층 시편 $[0_4]_{ns}$과 플라이-레벨인 $[45_n/0_n/-45_n/90_n]_s$에는 분명한 두께효과를 나타내었다. 그리고 섬유 굴곡도와 기공률의 두께효과에 기여하는 주요 파라미터 들임이 확인되었다. 그러나 서브라미네이트-레벨인 $[45/0/-45/90]_{ns}$의 압축강도는 시편 두께의 변화에도 불구하고 별 영향을 나타내지 않았으면, 서브라미네이트- 레벨 시편에서 구한 강토가 플라이-레벨 시편에서 구한 강도보다 약간 높았다. 이 같은 효과에 대한 이유는 섬유 굴곡도, 기공률, 자유단 효과 및 $0^{\circ}$층과 비 $0^{\circ}$층 사이의 응력 재 분포에 의한 영향인 것으로 보인다. 측정된 파괴강도는 예측 값과 비교되었다.