Gokarneshan N.;Ghosh Anindya;Anbumani N.;Subramaniam V.
Fibers and Polymers
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제6권4호
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pp.336-338
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2005
This paper investigates the influence of raw material and process parameters in spinning that affect the inter fiber cohesion in yams. An instrument has been developed for measuring the minimum twist of cohesion. With regard to the raw material parameters, the influence of different cotton fiber mixings for a given count of yarn is investigated. Also the effect of spinning to varying counts for a given cotton variety is studied. With regard to the process parameters, studies have been carried out to investigate the influence of noil extraction in comber, number of draw frame passages, draft pressure in ring frame and direction of twist. Cohesion improved with increase in the noil extraction percentage in the comber. Increase in the number of draw frame passages also improved the cohesion. Draft pressure in ring frame improved the fiber cohesion in yarn up to a pressure of $2.1kg/cm^2$. Direction of twist had no effect on the cohesion.
Three dimensional free vibrations analysis of functionally graded fiber reinforced cylindrical shell is presented, using differential quadrature method (DQM). The cylindrical shell is assumed to have continuous grading of fiber volume fraction in the radial direction. Suitable displacement functions are used to reduce the equilibrium equations to a set of coupled ordinary differential equations with variable coefficients, which can be solved by differential quadrature method to obtain natural frequencies. The main contribution of this work is presenting useful results for continuous grading of fiber reinforcement in the thickness direction of a cylindrical shell and comparison with similar discrete laminate composite ones. Results indicate that significant improvement is found in natural frequency of a functionally graded fiber reinforced cylinder due to the reduction in spatial mismatch of material properties and natural frequency.
섬유 고분자 물질의 물리적 성질은 물질의 화학적 구조뿐만 아니라 분자의 배향과 결정화도와 같은 내부 구조에 의해 크게 영향을 받는다. 적외선 분광법은 특정 segment의 배향과 conformation, 결정화도와 같은 내부 구조의 변화를 선택적으로 관찰할 수 있는 장점으로 인하여 섬유 고분자 물질의 연구에 널리 사용되고 있다. 특히 적외선 분광법의 한 방법인 ATR (Attenuated Total Reflection) 방법은 투과에 의한 방법으로는 관찰이 불가능한 fiber, fabric, coating, thick film과 같은 형태의 시료를 관찰 할 수 있는 특성이 있으며 무엇보다 가장 큰 장점은 시료의 Machine Direction (MD), Transverse Direction(TD), Normal Direction (ND)의 세 방향으로 필름의 3차원적 배향 분석이 가능하다는 점이다.$^{1)}$ (중략)
Composite materials have high specific stiffness, specific strength than existing concrete or steel materials. It has superior dynamic properties when utilizing advantages of material such as Non-corrosive, light weight, non-conducting and it has superior mold ability which can make variable shapes. Thus, in the construction, for using composite materials as construction materials, the study carried out static strength of fiber right angle direction and fatigue performance of FRP deck member. The study is going to deduct S-N curve by analyzing the results comparatively and estimate long-term durability. From now on, the study is going to provide interpretation of FRP member and basic data of design basis, furthermore providing foundation technique of composite materials' application of structural frame is the goal of this study.
This paper is devoted to the presentation of a numerical study on vibration behavior of composite panels reinforced by glass fibres and carbon nanotubes (CNTs) subjected to thermal environments. The effect of temperature variation has been included as thermal load acting on in-plane direction of the panel. To model the composite material, a micromechanical model which contains random dispersion of nanotubes and single-direction fibers has been selected. The geometry of the panel has been considered to have a single curveture along its width. Based on the above assumptions, the governing equations have been derived by using thin shell theory capturing the panel curveture and also nonlinear deflections. Finally, the panel dependence on various factors such as the curveture, nanotube amount, fiber volume, fiber direction and temperature variation has been researched.
본 논문은 철도차량 경량화 재질로 적용된 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재료의 인장-압축 피로특성을 평가하였다. 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재료의 인장-압축 피로시험은 경사, 위사 그리고 ${\pm}45^{\circ}$ 방향으로 적층된 시험편에 대하여 수행하였다. 인장-압축 피로시험은 5Hz의 주파수를 갖으며, 응력비(R)는 -1로 수행하였다. 인장-압축 피로시험 수행 시 압축하중에 의한 시험편의 좌굴을 방지하기 위하여 좌굴방지지그를 설계하고 이를 시험에 적용하였다. 또한, Goodman 선도는 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재의 피로특성과 수명을 평가하기 위해 사용하였다. 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재료의 인장-압축 피로시험결과 경사방향 적층 복합재의 피로특성이 기존 금속재 대차에 적용되는 SM490에 비하여 우수한 것으로 나타났다.
This paper adopts nonlinear vibration method to analyze the fluctuation process of fiber movement. Based on Hamilton Principle, this paper establishes differential equation of fiber axial direction movement. Using variable-separating method, this paper separates time variable from space variable. By using the disperse movement equation of Galerkin method, this paper also discusses stable region of transition curve and points out those influencing factor and variation trend of fiber vibration.
본 논문에서는 FEV 차량용 복합소재 연료탱크의 탄소섬유 적층두께에 따라 달라지는 강도안전성에 미치는 기여율의 영향을 해석하고자 한다. 기여율에 의한 영향을 FEM 모델링으로 고찰하기 위해, 복합소재 연료탱크의 알루미늄 라이너와 탄소섬유 적층에 작용하는 von Mises 등가응력을 후프방향과 헤리컬방향에 대하여 각각 계산 하였다. FEM 해석결과에 따르면, 알루미늄 라이너에 작용하는 등가응력 기여율은 후프방향으로는 77.5%, $70^{\circ}C$ 경사진 헤리컬방향으로는 18.11%, $12^{\circ}C$ 경사진 헤리컬방향으로는 4.39%로 각각 작용하는 것으로 나타났다. $12^{\circ}C$ 경사진 탄소섬유의 적층 두께비가 후프방향 적층 두께비의 42% 정도로 높게 유지됨에도 불구하고 알루미늄 라이너 소재에서 보여준 기여율 경향은 탄소섬유 적층의 강도안전성에 대해서도 유사한 것으로 나타났다. 결과적으로, 탄소섬유 연료탱크의 강도안전성은 탄소섬유 적층의 두께보다 와인딩 각도에 의해 더 많은 영향을 받는다는 계산결과를 보여주고 있다.
본 논문에서는 필라멘트 와인딩 공정에서 발생하는 두께 방향 섬유체적비 불균일이 원통형 복합재 격자 구조의 좌굴하중에 미치는 영향을 확인하기 위해서 Vasiliev가 제안한 원통형 복합재 격자 구조 좌굴하중 이론식을 변형하여 섬유체적비에 따른 좌굴하중 저하를 확인하였다. 섬유체적비에 따라 격자 구조 리브의 각 층의 두께를 달리하였으며, 혼합법칙을 사용하여 각 층별로 물성치를 다르게 적용하였다. 구조물 크기, 두께, 섬유체적비 평균값을 달리한 유한요소모델에 대한 선형좌굴해석을 수행하였다. 최종적으로 이론식을 사용한 등가모델의 좌굴 하중 계산 결과와 유한요소해석 결과를 비교하여 두께 방향 섬유체적비 불균일이 원통형 복합재 격자 구조의 좌굴하중 저하의 원인이 될 수 있음을 확인하였다.
Unidirectional commingled-yarn-based carbon fiber(CF)/polyamide(PA) 6 composite was fabricated under molding pressures of 0.4, 0.6 and 1.0 MPa to study its flexural deformation and fracture behavior. Fiber/matrix interfacial bonding area became larger with an increase of molding pressure from 0.4 to 0.6 MPa. For molding pressures .geq. 0.6 MPa, good flexural performance of similar magnitudes was attained. For the fracture test, four kinds of notch direction were adopted : edgewise notches parallel (L) and transverse (T) to the major direction of fiber bundles, and flatwise notches parallel(ZL) and perpendicular(ZT) to this direction. Nominal bend strength for L and ZL specimens exhibited high sensitivity to notching. ZL specimens revealed the lowest values of the critical stress intensity factor $K_c$ which was slightly superior to those of unfilled PA6 matrix. Enlargement of the compression area for T specimens was analyzed by means of the rigidity reduction resulting from the fracture occurrence.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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