Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing (비파괴검사학회지)

The Korean Society for Nondestructive Testing (한국비파괴검사학회)
권호 표지

A Study on the Fracture Behavior of CFRP in Tensile and Fracture Toughness Tests by Acoustic Emission

음향방출법에 의한 탄소 섬유 복합 재료의 인장 및 파괴 인성시험시의 파괴 거동에 관한 연구

  • Lee, Sang-Guk (Dept. of Mech, Engrg., College of Engrg., Natl. Fi. Univ. of Pusan) ;
  • Oh, Sae-Kyoo (Dept. of Mech, Engrg., College of Engrg., Natl. Fi. Univ. of Pusan) ;
  • Nam, Ki-Woo (Dept. of Mech, Engrg., College of Engrg., Natl. Fi. Univ. of Pusan) ;
  • Kim, Og-Gyun (Dept. of Mech, Engrg., College of Engrg., Natl. Fi. Univ. of Pusan)
  • 이상국 (부산수산대 기계공학과) ;
  • 오세규 (부산수산대 기계공학과) ;
  • 남기우 (부산수산대학교 재료공학과) ;
  • 김옥균 (부산수산대학교 재료공학과)
  • Published : 1995.06.20
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Abstract

The study was carried out to analyze the fracture behavior and the acoustic emission(AE) characteristics and to find the relationship among tensile strength, fracture toughness and cure pressure in owe process of the carbon fiber reinforced composites of two types, $[0^{\circ}/90^{\circ}]_{2S}$ and $[0^{\circ}\;_2/90^{\circ}\;_2]_S$. AE signals were detected during the curing process, tensile tests and fracture toughness tests by acoustic emission(AE) measurements, respectively. Tensile strengths showed that the less cure pressurizing steps and the side of $[0^{\circ}/90^{\circ}]_{2S}$ specimens had the higher strengths than those of the others. Fracture toughness by the change of test temperature showed nearly same values in the same temperature region, but the higher test temperature had the lower fracture toughness values. In order to examine the relationship between fracture behavior of CFRP in tensile and fracture toughness tests and AE signals, the post processing for AE parameters of AE data and the observations of microscope and SEM have been carried out respectively.

본 연구는 $[0^{\circ}/90^{\circ}]_{2S}$와 $[0^{\circ}\;_2/90^{\circ}\;_2]_S$의 2종류 탄소섬유복합재료에 대한 인장 및 파괴인성 시험시의 파괴거동과 음향방출 특성을 해석하고 성형시의 성형압력과 인장강도 및 파괴인성 간의 상관성을 알아내기 위하여 수행되었다. AE신호는 음향방출장비를 이용하여 성형과정, 인장 및 파괴인성 시험중에 각각 검출하였다. 인장강도는 성형가압 단계수가 적을수록, 그리고 $[0^{\circ}/90^{\circ}]_{2S}$ 시험편 쪽이 $[0^{\circ}\;_2/90^{\circ}\;_2]_S$ 시험편보다 높은 강도를 나타내었다. 파괴인성은 동일한 온도영역에서 거의 같은 값을 나타내나 시험온도가 높아질수록 점차 낮아짐을 알 수 있었다. 한편 인장 및 파괴인성 시험시의 파괴거동과 AE신호간의 상관성을 조사하기 위하여 AE데이터의 AE변수들에 대한 후 신호처리(post processing)와 광학현미경 및 주사형 전자현미경 관찰이 각각 수행되었다.

Keywords