• 제목/요약/키워드: Plain weave fabric composite

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직물 복합재료의 물성치 특성화 기법 및 실험적 계측 (Material Property Characterization Method and Experimental Measurement of the Effective Thermal Conductivities of Woven Fabric Composite Materials)

  • 문영규;구남서;김철;우경식
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.64-69
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    • 2001
  • In general, laminate effective orthotropic thermal conductivities are dependent on fiber and matrix material properties, fiber volume fraction and fabric geometric parameters. This paper deals with the predicting method of the transverse and the in-plane thermal conductivities of plain weave fabric composites based on the three dimensional series-parallel thermal resistance network. Thermal resistance network was applied to unit cell model that characterizes the periodically repeated pattern of plain weave. Also, an experiment apparatus is setup to measure the thermal conductivities of composite material. The numerical and experimental results of carbon/epoxy plain weave are compared.

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CF3327 평직 복합재료의 열전도도 (Effective Thermal Conductivities of CE3327 Plain-weave Fabric Composite)

  • 구남서;문영규;우경식
    • Composites Research
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    • 제15권5호
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    • pp.27-34
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 (주)한국와이바의 CF3327 평직 복합재료의 열전도도를 실험적으로 계측하고 이를 이론적인 예측과 비교하는데 있다. 열전도도 계측을 위하여 비교계측법의 원리를 이용한 실험 장치를 제작하였으며 열전도도가 잘 알려진 그라파이트를 실험함으로써 장비의 정확성을 확인하였다. 미시역학적인 방법은 섬유 및 기지의 물성, 섬유체적비, 직조 형태 등의 변수들이 복합재료의 유효물성치에 미치는 영향을 평가하는데 유용하다. 본 연구에서는 3차원 직-병렬 열저항 개념을 주기적으로 반복되는 평직의 단위구조에 적용하여 열전도도를 예측하였다. 해석 결과를 실험 결과와 비교한 결과 잘 일치함을 확인하였고 섬유체적비가 에폭시 수지 복합재료의 열전도도에 미치는 영향을 고찰하였다.

Fabric 형태에 따른 열가소성수지 적층복합재료의 성형성 (Formability of Thermoplastic Laminar Composite depending on the Types of- Fabric)

  • 신익재;이동주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권8호
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    • pp.1338-1346
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    • 2003
  • Three-dimensional formability of the thermoplastic laminar composite was studied according to manufacturing conditions. Five different types of the plain weave fabric were used as reinforcement with PET matrix. The square blank was made by press consolidation technique and formed in the type hemisphere. B-factor defined as the ratio of width of yarn and distance between yarns was used as the factor of formability in the type of plain weave fabric. The formability of PET/Glass fabric laminar composite was estimated in terms of forming rate and B-factor with the thickness distribution, area ratio of blank, and intra-ply shear angle. The thickness distribution across hemisphere was strongly affected by the B-factor, forming rate and blank thickness. The area ratio of blank was increased with B-factor, forming rate and blank thickness. Also, it was found that the intra-ply shear angle depends on the B-factor and forming rate.

평직유리섬유 강화 에폭시 적층판의 저온 인장 특성 (Tensile Properties of Plain Weave Glass Fabric Reinforced Epoxy Resin Laminates at Low Temperatures)

  • 김연직
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권9호
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    • pp.788-795
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    • 2008
  • To understand the tensile behaviors of GFRP at low temperature, three types of specimen have been used in this study. Tensile properties and fracture mechanisms for three orthogonal orientations of plain weave glass fabric reinforced epoxy resin laminate were investigated at temperature range of about -30 to $15^{\circ}C$. The tensile properties of axial and edge type specimen decrease slightly with decreasing temperature to $-20^{\circ}C$. However, at $-30^{\circ}C$ the decreases in the tensile properties increased considerably. Below $-20^{\circ}C$, thickness type specimen showed a marked decreases in the tensile properties. It was obvious that the fracture manner of thickness type specimen was adhesive failure at above $-10^{\circ}C$ and a mixed adhesive and cohesive failure at below $-20^{\circ}C$.

평직유리섬유강화 에폭시 적층판의 기계적 특성 이방성 (Mechanical Properties Anisotropy of Plain Weave Glass Fabric Reinforced Epoxy Resin Laminates)

  • 김연직
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.15-21
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    • 2009
  • The anisotropic mechanical properties were measured for the three orthogonal orientations of plain weave glass fabric reinforced epoxy resin laminate. In tensile and flexural tests, axial and edge type specimens failed by pull-out of warp and fill yarns, respectively. In contrast, the thickness type specimens failed by adhesive failure process. Longitudinal cracking occurred in several of the edge type specimens during tensile test. That cracking caused pop-in in the stress-strain curve. Defects induced by improper coupon machining caused that cracking.

평직 탄소섬유 복합재료-고분자 포움 샌드위치 구조의 성형 중 미소변형에 관한 연구 (A Study on the Micro-deformation of Plain Weave Carbon/Epoxy Composite-Polymer Foam Sandwich Structures during Curing)

  • 김용수;장승환
    • Composites Research
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    • 제17권6호
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    • pp.28-36
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    • 2004
  • 복합재료의 성형조건과 재료의 변형간의 관계를 규명하기 위해 PVC 포움-직물 복합재료 샌드위치 구조의 성형공정 중 토우 구조의 미소 변형을 고찰하였다. 실험에 사용한 포움은 4가지 밀도를 가지는 PVC 포움이며, 면재로는 탄소섬유게폭시 프리프레그(3k)를 사용하였다. 디지털 현미경과 이미지 분석 도구를 사용하여 직물 복합재료의 굴곡 각과 토우 진폭 등의 토우 파라메터를 측정하여 서로 비교하였다. 성형 중 포움의 변화가 직물 복합재료 구조의 변형에 미치는 영향을 파악하기 위해 세 가지 온도 조건($25^{\circ}C$, $80{\circ}C$, $125^{\circ}C$)에서 포움의 압축 실험을 수행하였다. 복합재료 토우 구조의 현미경 관찰 결과 토우의 미소 변형은 포움의 밀도와 성형 압력에 따라 서로 다른 경향을 나타내었으며. 특히 포움의 변형 거동에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

굽힘 하중을 받는 평직물 CFRP 직교 격자 쉘의 점진적 손상 해석 (Progressive Damage Analysis of Plain Weave Fabric CFRP Orthogonal Grid Shell Under Bending Load)

  • 임성준;백상민;김민성;박민영;박찬익
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.256-265
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    • 2019
  • 본 논문에서는 평직물 CFRP로 제작한 직교 격자 쉘의 굽힘 하중에 의한 점진적 손상 연구를 수행하였다. 직교 격자는 복합재 바닥면과 함께 경화하여 제작하였다. 굽힘을 받는 직교 격자 쉘의 점진적 손상 해석은 Hashin-Rotem 파손 기준과 Matzenmiller-Lubliner-Taylor (MLT) 모델으로 비선형 유한요소법을 이용하여 수행하였다. 또한, 직교 격자 쉘에 대한 3점 굽힘 시험을 수행하였으며, 시험 결과와 해석 결과를 비교하였다. 변형률과 변위에 대한 시험과 해석 결과는 유사하게 나타났다. 손상 영역은 점진적 손상 해석으로 예측하였으며, 육안 검사와 초음파 비파괴 검사를 통해 측정한 결과와 비교하였다.

탄소섬유 배열이 LSI Cf-Si-SiC 복합체의 특성에 미치는 영향 (Effects of Carbon Fiber Arrangement on Properties of LSI Cf-Si-SiC Composites)

  • 지영화;한인섭;김세영;서두원;홍기석;우상국
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권9호
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    • pp.561-566
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    • 2008
  • Carbon fiber fabric-silicon carbide composites were fabricated by liquid silicon infiltration (LSI) process. The porous two-dimensional carbon fiber fabric performs were prepared by 13 plies of 2D-plain-weave fabric in a three laminating method, [0/90], [${\pm}45$], [$0/90/{\pm}45$] lay-up, respectively. Before laminating, a thin pyrolytic carbon (PyC) layer deposited on the surface of 2D-plain weave fabric sheets as interfacial layer with $C_3H_8$ and $N_2$ gas at $900^{\circ}C$. A densification of the preforms for $C_f-Si-SiC$ matrix composite was achieved according to the LSI process at $1650^{\circ}C$ for 30 min. in vacuum atmosphere. The bending strength of the each composite were measured and the microstructural consideration was performed by a FE-SEM.

편향각과 전단각이 탄소섬유/에폭시 평직 복합재료의 압축특성에 미치는 영향 (The Effect of Bias and Shear Angles on Compressive Characteristics of Carbon/Epoxy Plain Weave Fabrics)

  • 김성집;장승환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권7호
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    • pp.857-864
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    • 2006
  • Various compressive specimens were fabricated using autoclave do-gassing moulding to find out the compressive characteristics of the carbon/epoxy plain weave fabric composites with respect to the bias and shear angles. The stacking angles of the bias specimens are $[0]_{10T,}\;[3]_{10T,}\;[6]_{10T,}\;[9]_{10T,}\;[12]_{10T,}\;[15]_{10T,}\;[30]_{10T,}\;[45]_{10T}$ and those of the sheared specimens are $[{\pm}37]_{10T,}\;[{\pm}32]_{10T,}\;[{\pm}28]_{10T,}\;[{\pm}22]_{10T,}$ respectively. In order to verify the effect of micro-tow structures on compressive strength and modulus of the composites, compressive test specimens of uni-directional carbon/epoxy composites with the same materials and the same stacking conditions were fabricated. The modulus and strength of both types of composite specimens were compared with the prediction results based on the CLPT and a proposed strength formula. The tow deformation and fracture modes were investigated by microscopic observation.

평직 CFRP 복합재료의 인장강도 및 파괴저항성 특성 평가 (Evaluation of tensile strengths and fracture toughness of plain weave composites)

  • 박순철;강성수;김국용;최정훈
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권8호
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    • pp.862-868
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    • 2013
  • 직조 형태의 복합재료의 파손 메커니즘은 복합적이다. 지금까지 평직 복합재료를 대상으로 많은 연구가 이루어졌으나, 파괴 저항성 거동은 아직도 표준화 되지 못한 실정이다. 또한 섬유배열방향에 따라 다른 거동을 보인다. 그래서 하중방향에 대한 섬유배열방향에 따른 파괴 저항성 평가가 필요하다. 이에 본 연구에서는 평직 CFRP 복합재료를 대상으로 다양한 섬유배열방향에 따른 파손강도 및 파괴 저항성 평가를 수행하였다.(섬유배열 방향: $0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$) CT 시험편을 이용하여 모드 I 조건으로 시험을 수행하였다.