한국항공우주학회지 (Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences)

  • 제39권8호
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  • Pages.711-718
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  • 2011
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  • 1225-1348(pISSN)
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  • 2287-6871(eISSN)
한국항공우주학회 (The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences)
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고온 열분해 환경의 다공성 탄소/페놀릭 복합재의 열기계적 거동

Thermomechanical Behavior of Porous Carbon/Phenolic Composites in Pyrolysis Environments

  • 김성준 (전북대학교 대학원 항공우주공학과) ;
  • 한수연 (전북대학교 대학원 항공우주공학과) ;
  • 신의섭 (전북대학교 항공우주공학과)
  • 투고 : 2011.05.20
  • 심사 : 2011.07.13
  • 발행 : 2011.08.01
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초록

본 논문에서는 열화학적 분해 및 열기계학적 변형이 고려된 구성 방정식을 사용하여 다공성 탄소/페놀릭 복합재료의 열탄성 거동을 예측하였다. 다공성 복합재료의 온도 의존성 및 열화학적 분해 과정에서의 기공도, 분해 가스에 의한 기공 압력, 재료의 수축을 고려하였다. 기공도와 기공 압력이 고려된 대표 체적 요소 모델의 유한요소 해석을 통해 산출된 거시적 기공 탄성 계수를 구성 방정식에 적용하였다. 간단한 수치 실험을 통해 기공탄성 계수가 다공성 재료의 열탄성 거동에 미치는 영향을 분석하였으며, 재료 내부에 형성된 기공과 기공 압력에 의한 응력 구배 및 변형을 확인하였다.

The thermoelastic behavior of the porous carbon/phenolic composites is studied using the thermomechanical response model of chemically decomposing composites. The model includes thermal dependence of the porous composites, porosity in the pyrolysis process, pore pressure due to decomposing gases, and shrinkage. The poroelastic coefficients are calculated based on representative volume element model and finite element analysis. The internal stress distribution caused by pores and pore pressure, and the overall deformation are verified. The effects of the poroelastic coefficients on the thermoelastic behavior are examined through numerical experiments.

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참고문헌

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