Abstract
This paper describes a method for a falling weight impact test to estimate the impact energy absorbing characteristics and impact strength of CFRP laminate plates based on considerations of stress wave propagation theory. The absorbed energy of T300 orthotropic composites is higher than that of quasi-isotropic specimen over impact energy 6.8J, but in case of using T700 fiber, much difference does not show. Also, absorbed energy of T300 orthotropic composites, which are composed of the same stacking number and orientation became more than that of T700 fiber specimen; however there was no big difference in case of quasi-isotropic specimens. The delamination areas of the impacted specimen were measured with the ultrasonic C-scanner to find correlation between impact energy and delamination area. The fracture surfaces were observed by using the SEM (scanning electron microscope) through a low-velocity impact test in order to confirm the fracture mechanism.
본 연구에서는 1차원 파동방정식을 적용한 낙추충격시험 시스템을 제작하여 CFRP 적층판의 충격흡수특성 및 충격 강도평가를 하였으며 그 결과가 유효함을 보였다. 충격흡수에너지에 대해서는 충격에너지가 대략 6.8J이상에서는 동일한 T300 섬유와 적층배향으로 구성된 직교이방성 시험편이 의사등방성(quasi-isotropic)보다 높게 나타났으나 T700 섬유의 경우에는 크게 차이가 나타나지 않았다. 또한 동일한 T300 섬유와 적층수로 구성된 시험편이 T700섬유로 된 시험편보다 높게 나타났으나 T700 섬유의 의사등방성 시험편의 경우에는 크게 차이가 나타나지 않았다. 초음파 C-스캐너를 이용하여 내부손상영역을 관찰하여 시험편의 손상면적과 흡수에너지의 상관관계를 평가하였다. 또한 저속충격손상으로 인한 파면을 파괴메카니즘을 규명하기 위해 주사전자현미경으로 관찰하였다.
