• Composites Research
• /
• 제31권5호
• /
• pp.276-281
• /
• 2018

본 논문에서는 이론적인 계산 모델을 이용하여 다양한 섬유 다발 구조를 갖는 직조섬유강화 복합재의 탄성 거동을 예측하였다. 직조 복합재의 기계적 물성을 대표할 수 있는 대표체적요소 (RVE)을 설정하였으며, 직조 다발의 굴곡을 다양한 정현파 함수로 정의하였다. 고전적층이론 (CLPT)를 이용하여 영률, 전단 탄성계수, 포아송비와 같은 직조복합재의 유효물성을 예측하였다. 섬유 다발의 구조와 형태 (평직, 능직)에 따라 섬유 부피 분율을 계산하였으며 각각의 탄성 거동을 이론적인 계산 모델을 통해 예측하였다. 또한, 이론적 예측 결과의 검증을 위해 진공수지주입(VARTM) 공정을 사용하여 평직 및 능직 형태의 복합재 시편을 제작 후 물성 시험을 진행하여 실험 결과를 이론적 예측 결과와 비교하였다. 결과적으로 직조 복합재의 탄성 거동에 대한 이론적 결과와 실험 결과 간에 매우 높은 정확도를 갖는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
• /
• pp.198-201
• /
• 2004

This paper aims to investigate the micro-mechanical behaviour of tow geometry with forming pressures and densities of foams during the curing process of plain weave carbon fibre fabric prepregs onto polymer foams. In order to find out and compare deformation patterns between different forming conditions, tow parameters such as amplitude and crimp angle etc. are investigated. From the observation results, geometric difference in the tow architecture with respect to forming conditions and foam characteristics were found. To observe the micro-deformation of the fabric structure, appropriate specimens from carbon fibre-foam sandwich structures are sectioned and observed under the microscope.

• Composites Research
• /
• 제35권4호
• /
• pp.269-276
• /
• 2022

본 연구에서는 층간분리의 위험이 없는 3차원 직조방식으로 복합재 보강패널을 제작하고 좌굴하중과 고유진동수 등의 기계적 특성을 연구하였다. 보강패널의 스트링거와 외피는 일체형으로 제작하였고 T800급 탄소섬유로 만들어진 프리폼에 수지(EP2400)를 충진시키는 방식을 적용하였다. 제작된 보강판에 대하여 압축시험과 고유진동수 측정 시험을 수행하였고 유한요소해석 결과와 비교하였다. 또한 3차원 직조 구조물의 성능을 상대적으로 비교하기 위해 일방향 프리프레그와 2차원 평직(fabric)으로 동일한 치수의 보강패널을 제작하여 시험과 해석을 수행하였다. 시험값을 기준으로 일방향 프리프레그와 2차원 평직으로 제작된 보강패널의 좌굴하중은 3차원 직조 패널의 좌굴하중 대비 각각 20%, -3%의 차이를 보였다. 본 연구로부터 3차원 직조방식으로 제작된 일체형 보강패널의 좌굴하중은 일방향 프리프레그 적층 보강판의 좌굴하중보다는 낮지만 2차원 평직 보강판넬보다는 미세하게 높은 수준의 값을 보임을 확인하였다.

• Macromolecular Research
• /
• 제11권2호
• /
• pp.98-103
• /
• 2003

The mechanical properties and failure mechanisms of through-the-thickness stitched plain weave glass fabric/polyurethane foam/epoxy composites were studied. Hybrid composites were fabricated using resin infusion process (RIP). Stitched sandwich composite increased drastically the flexural properties as compared with the unstitched fabrics. The breaking of stitching yarns was observed during the flexural test and this failure mode yielded relatively high flexural properties. Composites with stitched sandwich structure improved the mechanical properties with increasing the number of stitching yarns. From this study, it was concluded that proper combination of stitching density and types of stitching fiber is important factor for through-the-thickness stitched composite panels.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제30권12호
• /
• pp.1603-1610
• /
• 2006

In this paper compressive characteristics of composite egg-box panels were investigated and energy absorption was calculated from the nominal stress-strain relations obtained by the compressive tests. Several different stacking sequences and number of plies were introduced for investigation of static compression characteristics and the energy absorption rates of composite egg-box panels. The compressive stress-strain relation and energy absorption of various composite egg-box panels were compared with those of aluminium egg-box panels. From the test results it was found that the fracture behavior of composite egg-box panel was affected by stacking angle causing different local deformation, during lay-up and draping processes and types of prepreg; that is, plain weave carbon/epoxy and 4-harness satin glass/epoxy. The energy absorption capacity of composite egg-box panels were proved to be higher than that of aluminium egg-box panels with low mass.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
• /
• pp.154-157
• /
• 2005

This paper aims to investigate the tow deformation pattern with respect to shear angle and mold property during draping of plain weave carbon/epoxy prepreg. Aluminum and PVC foams with different foam density are used for the draping hemisphere molds with 250 mm diameters. Microscopic observation reveals that tow parameters like crimp angle and Y-directional tow intervals are influenced by shear angle and mold density at the same time. The correlation between crimp angle and Y-directional tow interval is also found out.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제17권10호
• /
• pp.920-928
• /
• 2006

전자파를 선택적으로 투과시킬 수 있는 섬유 강화 복합 재료를 제안하였다. 이 주파수 선택적인 직물 복합재료는 탄소 섬유와 유전 섬유를 직조하여 주기적인 패턴을 가지도록 제작된다. 먼저 주파수 선택적인 직물형 복합 재료의 전자기적 특성을 조절할 수 있는 설계인자들에 대해 살펴보고, 이후에 정사각형 패턴을 가지는 평직 복합 재료를 제작하고 이것의 전자기적 특성을 탄소 로빙의 전기 전도도, 섬유의 굴곡, 그리고 개구면 대요소 크기의 비에 대해 고찰하였다. 전기 전도도에 있어서는 섬유 체적비와 주파수 분산성에 대한 의존성을 고려하였다. 구성 재료의 물성 및 섬유 체적비는 제작된 FSFC의 전자기적 특성에 큰 영향을 주지 않았으나, 개구면 대 요소 크기의 비는 많은 영향을 주었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권6호
• /
• pp.717-723
• /
• 2010

많은 연구자들이 평직 탄소섬유강화플라스틱에 대해서 연구해왔지만 피로 균열 진전에 관한 연구는 아직도 미지한 상태이다. 그리고 하중과 섬유 배열 각도에 따라 균열 진전 양상이 다름을 알 수 있다. 본 연구에서는 서로 다른 두 개의 섬유 배열각도($0^{\circ}$, $45^{\circ}$)에서 평직 탄소섬유강화플라스틱의 피로 균열 진전에 대해 연구하였다. 평직 탄소섬유강화플라스틱의 피로 균열 진전 테스를 하중비 0.1에 10Hz로 수행하였다. 그 시험 결과로써, 피로 균열 진전 속도(da/dN)와 에너지해방률(${\Delta}G$)과의 그래프를 도출하였고, 섬유 배열 각도에 따른 균열 진전 양상을 $0^{\circ}$의 경우에는 Mode I를 적용하였고, $45^{\circ}$의 경우에는 Mixed Mode를 적용하였다.