• 제목/요약/키워드: Fiber angle

검색결과 682건 처리시간 0.03초

탄소섬유 강화 에폭시 수지 복합재료의 열안정성 및 기계적 계면특성에 미치는 SiC 표면처리 영향 (Effect of Surface Treated SiC on Thermal Stability and Mechanical Interfacial Properties of Carbon Fiber/Epoxy Resin Composites)

  • 박수진;오진석;이재락;이경엽
    • Composites Research
    • /
    • 제16권3호
    • /
    • pp.25-31
    • /
    • 2003
  • 본 연구에서는 화학적 표면처리에 따른 탄화규소(SiC)의 표면특성 변화가 탄소섬유강화 에폭시 복합재료의 열안정성 및 기계적 계면물성에 미치는 영향을 조사하였다. 표면처리된 탄화규소의 표면특성은 산ㆍ염기도와 접촉각 측정을 통하여 알아보았으며, 열안정성은 TGA를 이용하여 조사하였다. 제조한 복합재료의 기계적 계면물성은 ILSS와 임계세기인자($\textrm{K}_{IC}$), 그리고 critical strain energy release rate($\textrm{G}_{IC}$)를 통하여 고찰하였다. 실험 결과 산 처리된 SiC(A-SiC)는 미처리된 SiC(V-SiC)나 염기처리된 SiC(B-SiC)에 비하여 산도가 증가하였다. 접촉각 측정 결과, 화학적 표면처리는 극성요소의 증가에 기인하는 SiC의 표면자유에너지를 증가시켰다. 이와 같은 물성들은 양극산화로 향상되어졌는데, 이는 좋은 젖음성이 최종 복합재료의 섬유와 매트릭스 사이의 계면결합력을 증가시키는데 중요한 역할을 하기 때문인 것으로 사료된다.

GFRP적층판을 활용한 보강보부재와 원통형 단판적층기둥재 접합부의 내력 성능평가 (Structural Performance of Joints for Partial Reinforced Beam Using GFRP Laminated Plate and Cylindrical Reinforced LVL Column)

  • 송요진;정홍주;이정재;서진석;박상범;홍순일
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
    • /
    • 제42권3호
    • /
    • pp.282-289
    • /
    • 2014
  • 합판과 유리섬유강화플라스틱을 조합하여 적층 후 $1.96N/mm^2$의 압력으로 $150^{\circ}C$에서 1시간 고밀화시킨 유리섬유 강화플라스틱 적층판을 제작하였다. 제작된 5가지의 유리섬유강화플라스틱 적층판을 각각 기둥재와 접하는 집성재에 부착하여 부분보강보부재를 제작하였다. 더불어 합판과 시트형 유리섬유강화플라스틱을 적층한 보강적층목재핀과 유리섬유로 보강한 원통형 단판적층기둥재로 기둥-보 접합부를 제작하였다. 기준시험편으로는 원주목과 집성재로 제작한 보부재, 드리프트핀을 사용한 접합부를 제작하여 모멘트 저항 내력을 평가하였다. 시험결과 기준시험편과 비교하여 부분보강보부재를 사용한 시험체들이 평균 1.8배 높은 내력성능이 측정되었다. 모든 부분보강보부재와 원통형 단판적층기둥재에는 파단이 발생하지 않았으며 접합부의 인성과 강성이 모두 양호하게 측정되었다. 부분보강보부재의 보강효과는 시트형 유리섬유강화플라스틱이 직물형 유리섬유강화플라스틱으로 보강한 적층판보다 양호한 보강효과를 보였으며, 시트형 유리섬유강화플라스틱을 각층에 삽입한 적층판이 접합내력과 변형각 모두 양호하여 보부재의 부분보강에 적합한 것을 확인하였다.

확산텐서영상 팬텀 제작을 위한 식물섬유 재료의 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Plant Fiber Materials for Diffusion Tensor Imaging Phantom)

  • 이정훈
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
    • /
    • 제43권6호
    • /
    • pp.475-480
    • /
    • 2020
  • The purpose of this study was to reconstruct diffusion tensor tractography (DTT) using stem of garlic and asparagus for in vitro phantom of diffusion tensor imaging (DTI), and to compare and evaluate the fractional anisotropy (FA) value and the apparent diffusion coefficient (ADC) value to determine whether it can be used as materials for in vitro phantoms. Among various plant fibers such as stem of garlic, palmae, cotton, asparagus, etc., stem of garlic and asparagus, which are considered to be the most suitable for making phantoms, and whose shape is considered to be the most suitable for making phantoms, were selected and tests were conducted. Holes were made in a plastic bucket at an angle of 0°, 30°, 60°, 90°, and 120°, then tubes were inserted. In the tube, asparagus and stem of garlic were inserted as far in as possible, and the inserted tube was inserted into the center of the heat bathed gelatin to harden. We were able to reproduce DTT images in asparagus and stem of garlic. Fiber tissues of asparagus and stem of garlic did not show complete connectivity, but the reconstructed images of DTT showed good connectivity. The FA values of asparagus in the tubes were 0.198 at 0° (straight), 0.207 at 30°, 0.187 at 60°, 0.231 at 90°, and 0.204 at 120°. In addition, the FA values of stem of garlic in the tubes were 0.235 at 0°, 0.236 at 30°, 0.216 at 60°, 0.218 at 90°, and 0.257 at 120°. The ADC values of asparagus in the tubes were 1.545 at 0°, 1.677 at 30°, 1.629 at 60°, 1.535 at 90°, and 1.725 at 120°. In addition, the ADC values of stem of garlic in the tubes were 1.252 at 0°, 1.396 at 30°, 1.698 at 60°, 1.756 at 90°, and 1.466 at 120°. For the best expressed DTT reconstruction image, it showed the longest connectivity in the straight line as we hypothesized. In addition, when comparing the FA values and ADC values of fiber tissues of stem of garlic and asparagus, FA value was generally higher in stem of garlic and ADC value was slightly higher in asparagus.

하이브리드 복합재를 이용한 레이더 흡수 쉘의 제작 및 레이더 단면적 평가 (Fabrication of Radar Absorbing Shells Made of Hybrid Composites and Evaluation of Radar Cross Section)

  • 정우균;안성훈;안병철;박성배;원명식
    • Composites Research
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.29-35
    • /
    • 2006
  • 첨단 전자무기체계의 지속적인 발전으로 인하여 현대전의 승패는 적 레이더 탐지의 회피에 크게 좌우된다고 할 수 있다. 반사되는 레이더의 탐지신호를 최소화시키기 위한 다양한 연구가 수행되어 왔는데, 본 연구에서는 뛰어난 기계적, 전자기적 물성으로 응용분야가 지속적으로 확대되고 있는 섬유강화 복합재료를 이용하여 레이더 전자파 흡수체(Radar absorbing structure, RAS)를 제작하고 레이더 단면적(Radar cross section, RCS)을 평가하였다 유리섬유 복합재에 뛰어난 유전적 특성을 지닌 나노 크기의 카본블랙(Carbon-black)을 첨가하여 흡수층을 구성하고, 반사특성이 탁월한 탄소섬유 복합재를 후면의 반사층으로 배치하여 "C" 및 "U" 형상의 하이브리드 복합재 RAS 겔을 제작하였다. RAS 쉘의 제작간 서로 다른 두 재료의 열적물성치 차이로 스프링 백이라 불리는 변형이 발생하였는데, 금형의 굽힘각도 제어를 통하여 효과적으로 보정할 수 있었다. 또한 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 스프링 백 보정 결과를 예측하고 실험결과와 비교하였다. 제작된 RAS쉘의 RCS는 근사적 계산기법인 물리광학법을 이용하여 예측하고 컴팩트 레인지(Compact range)를 이용하여 측정한 실힘결과와 비교하였다 두가지 형상의 RCS 모두 측정결과와 예측된 RCS 값이 일치하며 우수한 레이더 전자파 흡수 특성을 지닌 것을 확인하였다.

윈도우 영역을 갖는 측방향으로 경사진 SCH-SLD의 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Laterally Tilted SCH-SLD with Window Region)

  • 황상구;김정호;김운섭;김동욱;안세경;홍창희
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제5권4호
    • /
    • pp.777-790
    • /
    • 2001
  • 광통신용 광섬유의 최저손실 파장영역인 1.55w에서 고출력으로 안정하게 동작하는 SLD를 설계하기 위하여 이론적인 해석을 수행하였다. 활성영역과 SCH층의 재료는 Int-xGaxAsyPl-y를 이용하였다. 활성영역의 측방향과 횡방향 모드해석으로부터 단일모드 고출력 동작을 위한 광전력분포와 광가둠계수를 구하였으며, 이들 계산으로부터 최대 광가둠계수를 얻기 위한 SCH층의 조성과 두께를 계산하였다. 낮은 반사도를 얻기 위하여 후면 에 윈도우 영역을 두었고 활성영역과 윈도우 영역의 계면이 측방향으로 각도를 가지게 하였으며 가우시안빔 근사와 모드해석으로부터 반사도를 계산하였다. $1.3\mum$ InGaAsP를 SCH층으로 하였을 때 최대의 광가둠계수를 얻기 위한 SCH층의 두께는$0.08\mum$정도이었다. 10-4정도의 반사도를 얻기 위해서는 활성층의 두께를 $0.2\mum$, SCH 층의 두께를 $0.08\mum$ 로 하였을 때 무반사코팅을 하지 않을 경우 윈도우 영역의 길이는 $100\mum$ 정도이고, 반사도 1% 정도의 무반사 코팅을 할 경우 $10\mum$ 정도가 된다. 측면 경사각이 $10~15^{\circ}$이면 반사도는 10-3정도가 된다. 이들 결과로부터 AR코팅을 하지 않고도 윈도우 영역의 길이와 측면 경사각을 적당히 조절한다면 안정적으로 동작하는 SLD의 제작이 가능하다는 것을 알 수 있다.

  • PDF

요추 부위 인체역학 모델을 위한 한국인 몸통 근육의 생리학적 단면적 추정 회귀 모델 (Regression Models Predicting Trunk Muscles' PCSAs of Korean People)

  • 김지현;송영웅
    • 대한인간공학회지
    • /
    • 제27권2호
    • /
    • pp.1-7
    • /
    • 2008
  • This study quantified 7 trunk muscles' physiological cross-sectional areas (PCSAs) and developed prediction equations for the physiological cross-sectional area as a function of anthropometic variables for Korean people. Nine females and nine males were participated in the magnetic resonance imaging (MRI) scans approximately from S1 through T8. Muscle fiber angle corrected cross-sectional areas (anatomical cross sectional areas: ACSAs) were recorded at each vertebral level and maximum value of ACSAs were determined as physiological cross sectional area (PCSA). There was a significant gender difference in PCSAs of all muscles (p<0.05). Stepwise linear regression techniques using anthropometric measures (e.g., height, weight, trunk depths and widths) as independent variables were conducted to develop prediction equations for the PCSA for each muscle. For males, six muscles' significant prediction equations (p<0.05) were developed except quadratus lumborum. For females, three prediction equations were developed for psoas, quadratus lumborum, and erector spinae muscles (p<0.05).

Impact of composite patch on the J-integral in adhesive layer for repaired aluminum plate

  • Kaci, D. Ait;Madani, K.;Mokhtari, M.;Feaugas, X.;Touzain, S.
    • Advances in aircraft and spacecraft science
    • /
    • 제4권6호
    • /
    • pp.679-699
    • /
    • 2017
  • The aim of this study is to perform a finite element analysis of the Von Mises stresses distribution in the adhesive layer and of the J-Integral for a damaged plate repaired by a composite patch. Firstly, we study the effect of the fiber orientation, especially the position of the layers that have orientation angle different of $0^{\circ}$ from the first layer which is in all cases of our study oriented at ($0^{\circ}$) on the J-Integral. Secondly, we evaluate the effects of the mechanical properties of the patch and the use of a hybrid patch on the reduction of stresses distribution and J-Integral. The results show clearly that the stacking sequence for the composite patch must be selected to absorb optimally the stresses from the damaged area and to position the various layers of the composite under the first layer whose fibers orientation will remain in all cases equal to $0^{\circ}$. The use of a hybrid composite reduces significantly the J-Integral and the stresses in both damaged plate and the adhesive layer.

CFRP/알루미늄 복합재에서 이온도움반응법을 적용한 CFRP의 표면처리가 T-peel 강도에 미치는 영향에 대한 연구 (A Study on the CFRP Treatment by ion Assisted Reaction Method to Improve T-peel Strength of CFRP/Aluminum Composites)

  • 이경엽;양준호;윤창선;최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제26권3호
    • /
    • pp.570-575
    • /
    • 2002
  • It is well-known that the bond strength between CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) and aluminum is significantly affected by the surface treatment of the CFRP and the aluminum. This study investigates the surface treatment of CFRP to improve the T-peel strength of CFRP/aluminum composites. The surface of %CFRP([0^0]_{14})$ was treated by the ion assisted reaction method under oxygen environment. T-peel strength tests were performed based on the procedure of ASTM D1876-95. The T-peel strength of surface-treated CFRP/aluminum composites was compared with that of untreated CFRP/aluminum composites. The results showed that the T-peel strength of surface-treated CFRP/aluminum composites was about 5.5 times higher than that of untreated CFRP/aluminum composites. SEM examination showed that the improvement of T-peel strength was attributed to the uniform spread and fracture of epoxy adhesive.

목재세포벽(木材細胞壁)의 미세구조(微細構造)에 관한 연구(硏究) - Compression wood의 나선비후(螺旋肥厚)의 구조(構造) - (Ultrastructure of Wood Cell Wall Tracheids - The Structure of Spiral Thickenings in Compression Wood -)

  • 이원용
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
    • /
    • 제9권1호
    • /
    • pp.1-12
    • /
    • 1981
  • The structure of spiral thickenings, particulary the appearance, arrangement and orientation of thickenings in compression wood of Torreya nucifera, were studied in detail by light and polarizing microscope, scanning and transmission electron microscope. The results obtained are as follows: (1) Using the inclined sections at an angle of 45 degrees to the fiber axis, it seems that we can not only observe the more accurate transverse view of the thickenings but also investigate the formation of their thickenings. (2) Generally 2-4 pieces of thickenings are projected to the cell lumen as nipple-like appearance in transverse section and are as frequent, well developed, forming pair and have the rope-like appearance in radial surface. (3) The secondary wall of early wood is composed of 3 layers (S1, S2, S3) and orientation of thickening appears S helix but that of late wood is of 2 layers (S1, S2) and that orientation shows Z helix. Above two regions are demaracted at several tracheid cells from the growth ring boundary. (4) Orientation of thickening seems to be a element showing the characteristics of compression wood in Torreya nucifera. (5) It believes that the thickenings of compression wood are integral part of the S3 in early wood tracheids and of the S2 in late wood and have the same orientations as the inner-most microfibrils in these layers. (6) Thickening and cavities seem to be not formed together in a secondary cell wall of same tracheids.

  • PDF

적층 복합재 팬-블레이드의 적층각도 최적화 설계 (Design of optimal fiber angles in the laminated composite fan blades)

  • 정재연;조영수;하성규
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제21권11호
    • /
    • pp.1765-1772
    • /
    • 1997
  • The layered composites have a character to change of structure stiffness with respect to the layup angles. The deformations in the fan-blades to be initially designed by considering efficiency and noise, etc., which arise due to the pressure during the fan operation, can make the fan inefficient. Thus, so as to minimize the deformations of the blades, it is needed to increase the stiffness of the blades. An investigation has been performed to develop the three dimensional layered composite shell element with the drilling degree of freedom and the optimization module for finding optimal layup angles with sensitivity analysis. And then they have been verified. In this study, the analysis model is engine cooling fan of automobile. In order to analyzes the stiffness of the composite fan blades, finite element analysis is performed. In addition, it is linked with optimal design process, and then the optimal angles that can maximize the stiffness of the blades are found. In the optimal design process, the deformations of the blades are considered as multiobjective functions, and this results minimum bending and twisting simultaneously.