• 한국공작기계학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.109-115
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• 2001

This paper investigates the mechanical characteristics of angle-ply laminates with non-woven carbon tissue. The lami- nates were made by inserting non-woven carbon tissue at the interface. Specimens were rounded near the tabs by grinding and polishing to reduce the stress concentration. Cyclic loads were applied to the specimens and the stress and fatigue life curves were obtained. The matrix crack density was also evaluated to check the effects of non-woven carbon tissue on the fracture resistance of composite laminates. C-Sean technique was used to evaluate the delamination, and SEM was used to understand the fracture mechanisms of the laminates. Experimental results show that the fatigue strength and life of composite laminates were increased by inserting non- woven carbon tissues. The results also show that the matrix crack density and delamination area were reduced by inserting non-woven carbon tissues.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.110-114
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• 2000

The Interlaminar fracture behavior of hybrid composite with non-woven carbon tissue was investigated under Mode I (DCB) and Mode II (ENF) loading condition. Hybrid composites were manufactured by means of inserting a non-woven tissue between prepreg layers. Two kinds of specimens were prepared from [0]$_{24}$ and [$0_{12}/0_{12}$]. Where, the symbol "/" means that a non-woven carbon tissue was located at 0/0 mid-plane of the specimen. The interlaminar fracture toughness of hybrid composites was compared with that of CFRP. The fracture surfaces of the specimens were observed using optical microscope and SEM, and the failure mechanism was discussed. The hybrid laminates, which are made by inserting non-woven carbon tissue between layers, were shown to be effective to remarkably improve Mode II fracture toughness.toughness.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권4호
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• pp.497-502
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• 2013

본 논문에서는 종류가 다른 부직포가 삽입된 하이브리드 복합재료의 Mode I 층간파괴인성에 관한 연구를 수행하였다. Mode I 층간파괴인성값($J/m^2$)은 DCB실험에 의하여 얻어졌으며, 부직포를 삽입하지 않은 시편과 3종류의 부직포(8 $g/m^2$의 탄소부직포, 10 $g/m^2$의 유리부직포, 8 $g/m^2$의 폴리에스테르부직포)가 각각 삽입된 시험편에 대하여 실험을 수행하였다. 각 시험편들에 대한 Mode I 층간파괴인성값은 부직포를 삽입하지 않은 시편을 기준으로 탄소부직포를 삽입한 시편은 6.3% 감소하였고, 유리부직포를 삽입한 시편은 약 11.4% 감소한 반면 폴리에스테르부직포를 삽입한 시편은 약 69.4% 증가하였다. 폴리에스테르부직포는 탄소부직포에 비해 저렴하며 가볍고, Mode I 층간파괴인성값을 크게 증가시킴을 알 수 있었다.

• Composites Research
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• 제26권2호
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• pp.141-145
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• 2013

본 연구에서는 CFRP 적층판에 다양한 종류의 부직포를 삽입하여 모드 II 층간파괴인성을 평가하고, 파단면의 SEM 분석을 통해 층간파괴인성의 증가 원인을 파악하였다. 모드 II 층간파괴인성값($J/m^2$)은 ENF실험에 의하여 얻어졌으며, 부직포를 삽입하지 않은 시편과 3종류의 부직포(8 $g/m^2$의 탄소부직포, 10 $g/m^2$의 유리부직포, 8 $g/m^2$의 폴리에스테르부직포)가 각각 삽입된 시험편들이 준비되었다. 각 시험편들에 대한 모드 II 층간파괴인성값은 부직포를 삽입하지 않은 시편을 기준으로 탄소부직포를 삽입한 시편은 197.7% 증가하였고, 유리부직포를 삽입한 시편은 약 135.4% 증가하였으며, 폴리에스테르부직포를 삽입한 시편은 약 158.7% 증가하였다. 부직포 삽입에 의한 모드 II 층간파괴인성값의 증가 원인은 SEM 분석에 의한 결과 단섬유의 섬유가교(Fiber bridging), 섬유파단(Fiber breakage), 헥클(Hackle) 등의 발생에 기인된 것으로 확인되었다.

• 한국결정학회지
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• 제13권2호
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• pp.69-72
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• 2002

본 연구에서는 적층판 자유단 근처에서의 층간응력 문제를 해석하였다. 탄소섬유 복합적층판 [+40/-40］s과 탄소 부직포가 삽입된 적층판 ［+40//-40］s 이 인장하중을 받고 있는 경우에 대하여 해석한다. 부호 “//”는 층간에 부직포가 위치함을 의미한다. 부직포를 삽입함으로서 모우드 Ⅱ의 층간파괴인성치는 크게 증가하지만 모우드 I의 값은 크게 변하지 않음이 보고되어 있다./sup 3)/ 복합재료 구조물에 있어서 모우드 Ⅲ 층간파괴인성치가 중요하지만 그 값을 실험적으로 평가하기는 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 부직포 효과 특히, 적층판 자유단 근처에서의 모우드 Ⅲ층간파괴 특성을 이해하기 위하여 유한요소 해석을 통해 전단응력을 분석하고자 한다.

• Composites Research
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• 제22권2호
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• pp.43-48
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• 2009

탄소부직포(CNWT)의 삽입에 의해 개선되는 층간파괴특성을 활용하기 위하여, CNWT의 무게에 대한 층간파괴인성값(GIC 및 GIIC)의 변화를 비교함으로써 CFRP적층판에 삽입되는 적절한 CNWT의 무게를 세안하고자 실험적으로 검토하였다. Mode I 및 Mode II 층간파괴인성값(GIC 및 GIIC)은 DCB 실험과 ENF 실험에 의하여 얻어졌으며, 6종류($8g/m^2,\;10g/m^2,\;12g/m^2,\;16g/m^2,\;20g/m^2$ 및 $24g/m^2$)의 CNWT가 각각 삽입된 6종류의 시험편들이 준비되었다. 6종류의 CNWT가 삽입된 시험편들에 대하여, 평균적인 GIC는 거의 비슷하였고 CFRP시험편과 비교하여 약간 감소하였다. 무게가 다른 CNWT가 삽입된 시험편들의 Mode II 층간파괴인성값(GIIC) 역시 서로 비슷하였으나, CFRP 시험편의 Mode II 층간파괴 인성값에 비해서는 약 2배 이상 게 증가하였다. 탄소부직포의 무게에 따른 층간과괴인성값(GIC 및 GIIC)들 사이에는 각별한 상관관계가 되이지 않았으며, CNWT의 삽입에 의해 개선되는 층간파괴특성을 활용하기 위해서는 6종류의 CNWT 중에 경제적이고 무게가 가벼운 $8g/m^2$의 CNWT를 선택하는 것이 바람직하다고 제안한다.