• 제목/요약/키워드: Fiber direction

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탄소섬유 강화 PA6/PPO 복합재료의 섬유 배향에 따른 충격강도 및 열팽창 거동에 관한 연구 (A Study on the Effect of Fiber Orientation on Impact Strength and Thermal Expansion Behavior of Carbon Fiber Reinforced PA6/PPO Composites)

  • 원희정;성동기;이진우;엄문광
    • Composites Research
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    • 제27권2호
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    • pp.52-58
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    • 2014
  • 사출 성형을 통해 제조된 단섬유 강화 복합재는 사출 성형 중 발생하는 수지 유동으로 인해 동일 시편 내에서도 다양한 섬유 배향을 갖는다. 이러한 섬유의 배향은 최종 복합재의 기계적, 열적 특성에 많은 영향을 주므로, 본 연구에서는 사출 성형된 탄소단섬유 강화 PA6/PPO 복합재의 섬유 배향을 광학 현미경 분석을 통하여 측정하고 섬유의 배향이 복합재의 충격강도 및 열팽창 계수에 미치는 영향을 분석하였다. 충격강도의 경우에 섬유의 배향이 크랙이 전파되는 방향에 수직으로 배향되어 있을수록 더 높은 충격강도를 보였으며, 이는 섬유의 배향에 따른 충격내성 강화 메커니즘과 밀접한 연관성을 보여주었다. 열팽창 계수의 경우에는 섬유가 열팽창률을 측정하는 방향과 동일한 방향으로 배향되어 있을수록 더 낮은 열팽창계수를 보였으며, 이 결과 역시 섬유의 배향이 열팽창 특성에 미치는 메커니즘과 밀접한 연관성을 보였다.

섬유배향과 섬유함유량이 섬유강화 열가소성수지 복합재료의 인장강도에 미치는 영향 (Effect of Fiber Orientation and Fiber Contents on the Tensile Strength in Fiber-reinforced Thermoplastic Composites)

  • 김진우;이동기
    • Composites Research
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    • 제20권5호
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    • pp.13-19
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    • 2007
  • 섬유강화 열가소성수지 복합재료는 열경화성수지 복합재료의 강도 수준에 근접할 뿐만 아니라 열경화성수지 복합재료의 취약점으로 지적되고 있는 생산성, 리사이클, 내충격성 등이 우수하다. 일방향 섬유강화 복합재료의 강도계산을 위한 연구와 섬유배향상태를 측정하여 정량적으로 나타낼 수 있도록 연구하여 발표하였으나, 섬유함유율에 따른 섬유배향상태와 복합재료의 기계적 성질을 예측을 할 수 있는 데이터베이스 구축은 되어있지 않으므로 이에 대한 체계적인 연구가 필요하다 본 연구에서는 섬유함유율에 따른 섬유배향상태를 변화시켜 섬유강화 열가소성수지 복합판재를 제작한 후, 섬유함유율 및 섬유배향상태가 복합판재의 인장강도에 어떠한 영향을 주는지에 대해서 고찰하였다. 섬유강화 열경화성수지 복합재료의 $0^{\circ}$ 방향에서 인장강도 비는 등방성에서 이방성으로 갈수록 섬유배향함수와 섬유함유율에 관계없이 일정하게 나타났으나, $90^{\circ}$ 방향에서 인장강도 비는 인장 하중이 강화섬유 길이방향의 수직방향으로 작용했을 때 섬유필라멘트 분리에 의해 감소하였다.

적층 Unidirectional CFRP 판의 이방성과 Lamb wave의 $S_0$ Mode 군속도의 관계 (The Relationship Between Group velocity of Lamb wave $S_0$ Mode and Anisotropy in Laminated Unidirectional CFRP Plates)

  • 이정기;김영환;이승석;김호철
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.272-277
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    • 2004
  • The elastic waves in the plate are dispersive waves with the characteristics of Lamb waves. However, $S_0$ symmetric mode is less dispersive in the frequency region less than first cut-off frequency. And, in anisotropic plates such as CFRP plates, the propagation velocities vary with the direction. So, the wave vector direction to be the phase velocity direction is not accord with the energy flow direction to be the group velocity direction. In this work, the group velocities of the $S_0$ symmetric mode less than the first cut-off frequency was analyzed with the group velocity dispersion curves in unidirectional CFRP plate. And, the group velocity curve obtained by the group velocity dispersion curves are compared with the measured velocities as varied the propagation direction of the Lamb wave. The measured velocities are good agreement with the corrected group velocity curve except near the fiber direction which is called the cusp region. When the propagation direction is not accorded with the principal axis, the direction of the group velocities declines to the fiber direction in the unidirectional CFRP plates. This implies that the energy propagates preferentially toward fiber direction.

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GMT Sheet에서 섬유함유율 및 섬유배향이 인장강도에 미치는 영향 (Effect of Fiber Content and Fiber Orientation on the Tensile Strength in Glass Mat Reinforced Thermoplastic Sheet)

  • 이정주;이동기;심재기;조선형;김진우
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.186-191
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    • 2004
  • we can say that the increasing range of the value of GMT Sheet's tensile strength in the direction of fiber orientation is getting wider as the fiber content increases. It shows that the value of GMT Sheet's tensile strength in the direction of fiber orientation 90 is similar with the value of pp's intensity when fiber orientation function is J= 0.7, regardless of the fiber content. Tensile strength of GMT Sheet is affected by the fiber orientation distribution more than by the fiber content.

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빛 투과 방향에 따른 LEFC의 PVA섬유 혼입 효과 (PVA Fiber Incorporation Effect According to Light Transmission Direction of LEFC)

  • 서승훈;김태완;강영언;전승헌;오상근;김병일
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2018년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.17-18
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    • 2018
  • With the technological advancement of the construction industry, construction materials with future direction appeared. In Korea, LEFC(Light Emotion Friendly Concrete) has been developed and studied, which has improved labor productivity and economic efficiency over semi-transparent concrete by introducing transparent plastic rods into concrete matrix. However, there is a problem in that the bending performance is lowered according to the insertion of the rod and the bending performance is different according to the light transmission direction. In this study, the incorporation of PVA fibers in the direction of light transmission was increased and the change of flexural performance according to the interval of light transmission was examined.

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광섬유 고속인출공정용 유리섬유 냉각장치 내 공기유입에 의한 내부헬륨농도 저하현상 연구 (HELIUM CONCENTRATION DECREASE DUE TO AIR ENTRAINMENT INTO GLASS FIBER COOLING UNIT IN A HIGH SPEED OPTICAL FIBER DRAWING PROCESS)

  • 김경진;김동주;곽호상;박상희;송시호
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.92-98
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    • 2010
  • In a modern high speed drawing process of optical fibers, it is necessary to use helium as a cooling gas in a glass fiber cooling unit in order to sufficiently cool down the fast moving glass fiber freshly drawn from the heated silica preform in the furnace. Since the air is entrained unavoidably when the glass fiber passes through the cooling unit, the helium is needed to be injected constantly into the cooling unit. The present numerical study investigates and analyzes the air entrainment using an axisymmetric geometry of glass fiber cooling unit. The effects of helium injection rate and direction on the air entrainment rate are discussed in terms of helium purity of cooling gas inside the cooling unit. For a given rate of helium injection, it is found that there exists a certain drawing speed that results in sudden increase in the air entrainment rate, which leads to the decreasing helium purity and therefore the cooling performance of the glass fiber cooling unit. Also, the helium injection in aiding direction is found to be more advantageous than the injection in opposing direction.

전통한지 표면 및 단면의 현미경적 관찰 (Microscopic Observation of Surface and Cross Section of Korean Traditional Paper-Hanji)

  • 윤승락
    • 펄프종이기술
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    • 제47권6호
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    • pp.49-56
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    • 2015
  • To investigate fiber orientation of Korean traditional paper, Hanji, the fiber arrangements on the surface and cross section of Hanji were observed by scanning electron microscope (SEM). The surface observation showed that the fibers of traditional paper were arranged in vertical and horizontal directions, and those of ssangbal sheet forming were arranged more in vertical direction. The fibers of machine made Hanji and copying paper were usually arranged in vertical direction. As for the observation of cross section of traditional paper, fibers arranged in horizontal direction tended to be increased with the increase of thicknesses. The thick traditional paper have cracks in the middle part of structural section of paper. They were larger in cross section in horizontal direction than in vertical direction. The horizontal arrangement of traditional paper seemed to be about 8% to 14% higher to the vertical arrangement, which is very lower to other papers.

전자파 반사재료로 사용되는 탄소섬유/에폭시 복합재료의 적층 탄소섬유 방향성이 마찰특성에 미치는 영향 (Tribological Properties of Laminated Fiber Orientation in Carbon Fiber/Epoxy Composites for Reflecting Material of the Electromagnetic Wave)

  • 천상욱;김윤명;강호종
    • 공업화학
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    • 제10권5호
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    • pp.778-783
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    • 1999
  • 전자파 반사재료로 사용되는 탄소섬유/에폭시 복합재료의 탄소섬유 배향이 마찰특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 마찰 시, 상대 마찰 면과 탄소 섬유/에폭시 복합재료의 적층 방향이 수직인 경우가 수평인 경우에 비해 우수한 마찰특성을 나타내었다. 이는 마찰 면과 복합재료의 적층 방향이 수평인 경우, 에폭시와 탄소섬유의 delamination이 상대적으로 많이 일어나기 때문이다. 탄소섬유 배향에 따른 마찰특성은 마찰 면과 복합재료의 적층 방향이 수직인 경우, 탄소 섬유가 단일 방향으로 배향된 $0/0^{\circ}$의 복합재료가 다방향 배향인 $0/45/90/-45^{\circ}$$0/90^{\circ}$ 복합재료에 비해 상대적으로 뛰어난 마찰특성을 나타내었다. 이는 탄소섬유의 배향 방향에 따라 마찰 면에 접촉하는 탄소섬유의 접촉면적이 변화되고 그 결과, 마찰에 의한 탄소섬유와 에폭시의 debonding 정도가 변화되기 때문이다. 이와는 달리 마찰 면과 적층 방향이 수평인 경우탄소섬유에 가해지는 응력의 종류에 따라 다른 마찰특성을 나타내며 인장응력이 작용하는 $0/90^{\circ}$로 탄소섬유가 배향된 복합재료가 가장 우수한 마찰특성을 갖는다. 마찰면과 탄소섬유 배향에 따라 마찰속도는 마찰계수에 영향을 미치지 못하는 반면 마멸지수와는 비례관계가 있음을 확인할 수 있었다.

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단섬유 복합재료 사출성형물의 잔류응력 측정 (Measurement of Residual Stress Distribution in Injection-Molded Short Fiber Composites)

  • 김상균;이석원;윤재륜
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.61-63
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    • 2001
  • Residual stress distribution in injection-molded short fiber composites was determined using layer-removal method. Polysterene with 3 vol% carbon fibers was injection-molded into the tensile specimen. With milling machine layer-removal process was conducted and the curvature data were acquired. Treuting and Read analysis which is assuming isotropic material, and White analysis considering anisotropy due to the fiber orientation were used to calculate residual stress of the flow direction through the thickness direction and compared with each other.

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나일론66에서 유리섬유의 종류 및 애향에 따른 기계적 물성 연구 (A study on the mechanical properties of reinforced Nylon66 for glass fiber type and its orientation)

  • 유종범;류민영
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.374-377
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    • 2009
  • Glass fiber reinforced nylon has been used in many plastic industries. Mechanical properties of reinforced plastics depend upon types of glass fiber as well as loading of glass fiber. Tensile properties of glass fiber reinforced nylon66 have been studied for different glass fiber types and sizes. Types of glass fibers were circular and flat, and diameters were 7, 10, and 13 micrometers. Orientations of glass fibers in the matrix of nylon66 have been analyzed through X-ray CT. Tensile specimens were prepared by cutting out of square plates of $100{\times}100{\times}3mm$ with different angles such as 0, 45, and $90^{\circ}$ to the flow direction. As the loading of glass fiber increases to 45 wt% tensile strength increases up 2.5 times compare with neat nylon66. Anisotropic tensile strength has been observed and minimum tensile strength was measured in the specimen cut from perpendicular to the flow direction.

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