Fracture Behavior Analysis in CFRP Specimens by Acoustic Emission and Ultrasonic Test

음향방출 및 초음파시험을 이용한 CFRP 시험편의 파괴 거동 해석

Damage Profess of CFRP laminates under monotonic tensile test was characterized by the correlation between Acoustic Emission(AE) and Ultrasonic Test(UT). The amplitude distribution of AE signal from a specimens is an aid to the determination of the extent of the different fracture mechanism such as matrix crack, debonding, fiber pullout and fiber fracture as load is increased. In addtion, the characteristics of ultrasonic amplitude attenuation are useful lot analysis of the different type of fracture mechanism. Different orientation of carbon fiber reinforced plastic specimens were used to investigate the AE amplitude range and ultrasonic amplitude attenuation. Finally, loading-unloading tests were carried out to check Felicity effect. During the tests, ultrasonic amplitude attenuation was investigated at the same time and compared with AE parameters. The result showed that two parameters of both AE and UT could be effectively used for analysis of fracture mechanism in CFRP laminates.

단조인장시험하에서 CFRP적층재의 손상과정을 음향방출과 초음파시험에 의해 평가하였다. 시험편으로부터의 음항방출신호의 진폭 분포는 기지재 균열(matrix crack), 박리(debonding), 섬유 pull-out 및 섬유 과단(fiber fracture)과 같은 CFRP에서의 파괴기구를 분석하는데 도움을 주며, 초음파 진폭감쇠의 특성 또한 각각의 파괴기구를 분석하는데 유용하다. 여러종류의 CFRP시험편을 사용하여 음향방출신호와 초음파신호의 진폭감쇠를 조사하였다. 끝으로 하중 제하중(loading-unloading) 시험이 초음파내의 진폭비에 대한 Felicity effect와 감쇠를 조사하기 위해서 수행되었다. 전 실험에 걸쳐 초음파신호의 진폭감쇠와 음향방출 파라미터(parameter)들은 동시에 검출되었다. 이로써 음향방출과 초음파시험의 두 파라미터들이 CERP에서의 파괴기구를 분석하기 위해 효과적으로 사용될 수 있음이 확인되었다.