전면재를 알루미나, 후면재를 Kevlar또는 S-2 유리 섬유강화 복합재료로 접합한 이종재료 장갑에 대하여 알루미나의 두께 변화와 복합재료의 적층구조에 따른 고속충격 특성 변화에 대하여 연구하였다. 또한 시험재료의 동적 관통현상을 분석하기 위하여 고속촬영기법이 이용되었다. 시험결과, 전면재인 알루미나는 충격탄자 직경의 80% 상당하는 두께(본 실험에서는 6nm)인 경우 양호한 방탄성능을 보였다. 후면재인 복합재료는 섬유를 alternating 주조로 적층한 경우가 laminar구조로 적층한 것에 비하여 더 우수한 방탄성능을 나타내었다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.18
no.3
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pp.52-62
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1994
기계나 구조물 파괴의 대부분은 노치부를 기점으로 하여 발생하기 때문에 첨단복합재료를 노지부 재로서 안전하면서도 경제적으로 사용하기 위해서는 각종 조건하에 있어서 강도특성을 명확히 하는 것은 대단히 중요하다. 본 연구에서는 노치를 갖는 복합재료를 이용하여 각종조건하에서 강도특성평가실험을 행하였으 며, 얻어진 결과를 종합하면 다음과 같다. (1) 첨단복합재료 노치재는 試驗片의 幾可學的 形狀과는 관계없이 노치반경 p만에 의해 결정되는 최대탄성응력 $\sigma_{max}$일정의 條件下에서 破t짧된다. (2) 破斷時 최소단면에서의 공칭응력 $\sigma_{c}$와 응력집중계수 $K_{t}$와의 관계에 있어서,$\sigma_{c}$의 값이 $K_{t}$의 증대와 더불어 떨어지고 있는 부분과, $K_{t}$와 관계없이 거의 일정하게 되고 있는 부분으로 나누어지는 現象은 노치재의 回轉굽힘 또는 인장압축파열에서 보여지는 현상과 外觀上 對應하고 있다. 즉, 정적파괴와 피로파괴는 파괴의 양상이 비슷하다 (3) PEN수지단체의 경우, 피로균열발생은 점발생적 피로균열이 최대탄성응력에 의해 지배되며, 노치에 만감하며,균열전파수명은전수명에 비해 상당히 짧다. (4) 단탄소섬유강화복합재료의 경우, 피로균열은 섬유端에 응력이 집중하기 때문에 일반적으로 섬유端에서 아주 빠른 시기에 발생하지만, 섬유가 피로균열진전에 대해 방해물로 작용하기때문에 아주 천천히 전파한다. (5) 短탄소鐵維는 피로균열발생에 대해서는 負의 강화작용 전수명의 극히 초기단계에 피로균열 발생을, 피로균열전파에 대해서는 正의 강화작용을 한다. (6) 단탄소섬유를 PEN에 강화함으로 인해 정적강도 보다 피로강도에 더 큰 강화효과를 초래했으며, 선형노치역학의 개녀은 첨단 복합재료의 강도평가에 대단히 유효했다.
Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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v.37
no.3
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pp.240-245
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2001
The tensile strength and failure mechanisms of glass fiber polypropylene (GF/PP) composites are investigated in the temperature range from ambient to 8$0^{\circ}C$. The tensile strength increases as fiber volume fraction ratio increase. The tensile strength shows a maximum at ambient temperature, and it tens to decrease as temperature goes up. Major failure mechanisms of GF/PP composites can be classified as fiber matrix debonding, fiber pull-out, delamination and matrix deformation.
Recently, environmental pollution caused by plastic waste, ecosystem disturbance of micro-plastics and human body accumulation are becoming big problems. In order to replace the traditional plastic, eco-friendly resin and natural fiber-based composite materials have been developed, but they have a disadvantage that their mechanical properties are significantly lower than those of synthetic fiber-based composites. In this study, eco - friendly nanofiber was extracted from seaweed and used as an additive in order to improve the mechanical properties of jute fiber-reinforced composites. Through the hand lay-up process, the composites were fabricated, and it was confirmed that the nanofiber was effective in improving the mechanical properties of natural fiber composites through tensile, bending and drop weight impact tests.
Manufacture of nancomposites has simple process for developing nanocomposites due to the increasing applications using nanofillers. This work studied nanofiller coated glass fiber for reinforcing material with good wetting and conductivity and the morphology of nanofiller coated glass fiber was analyzed by FE-SEM. The durability of reinforced glass fiber was investigated with different shapes of nanofillers using sonication rinsing method. Fatigue test was performed to evaluate the adhesion of reinforcing interface and stability of nanofiller coating layer for single fiber reinforced composites. Apparent modulus and conductivity of nanofiller coating layer were evaluated to realize multifunctional of nanocomposites. Fiber type of nanofiller was better than plate type due to better cohesion between fiber and nanofillers. At last, the stability of fiber type nanofiller of coating layer has better durability and conductivity than plate type case.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.40
no.2
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pp.147-156
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2016
In this paper, optimal designs of bicycle frame were studied for weight reduction of bicycle using carbon-fiber-reinforced plastic (CFRP), glass-fiber-reinforced plastic (GFRP) and Kevlar-fiber-reinforced plastic (KFRP), respectively. Based on the anisotropic properties of FRP material, stacking angle and thickness optimization were performed under the safety reference of European committee for standardization (CEN) to ensure the stability of bicycle frame. Finally, performances of FRP bicycle frame was evaluated by digital logic method based on the optimized results of weight, strength properties and cost. Then, the optimized bicycle frame composed of each FRPs were evaluated and ranked by total performance values.
장섬유강화 열가소성 고분자 복합재료 (FRTP)의 난연성과 개선을 위하여 polyhenylene sulfide(PPS)를 첨가한 polyamide 6(PA6)/glass fiber (GF)의 FRTR를 제조하 였다. 고점성수지내에 보강섬유를 균일하게 분산시키고 함침성을 높임과 동시에 보강섬유의 손상을 방지하기 위하여 섬유상 수지와 보강섬유를 분섬비동장치에서 직접혼방시키고 이를 압축성형하는 독특한 공정을 도입하였다. 제조된 복합재료의 유변학적 특성 형태학적특성 인장 및 충격특성 열적특성, 난연성, 내약품성에 관한연구를 수행한 결과 복합재료와 기계적 특성을 약화시키지 않으면서도 난연성가 내약품성을 현격히 향상시킬수 있는 FRTP의 제조 가 가능함을 확인하였다.
Glass-fiber reinforced polymeric composites provide the desitable properties of high stiffness and strength as well as specific weight. Hence, they have become some of the most important materials in several industries. These composites can be grouped into thermoplastic and thermoset composites, with thermoplastic composites having several advantages over thermoset composites in mechanical properties and processing. As a result, the study of the material behavior and forming techniques of such composites has attracted considerable attention in recent years. When the continuous fiber-reinforced polymeric composites are molded by flow molding, the molded parts leads to be nonhomogeneity and anisotropic because of the separation and orientation of fibers. As the characteristics of the products are greatly dependent on the separation, it is very important to clarify the separation in relarion to molding conditions, fiber mat structures and mold geometry. In this study, the effects of the mold geometry and the fiber mat structure on the compression moldability are studied using the cup-type molding.
Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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2003.05a
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pp.360-365
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2003
최근 선진국에서 차세대전투기와 고속철도차량 및 자동차 동체 등 경량화를 위해 복합재료의 사용범위가 증가되고 있다. 특히 강화재로서 섬유를 직물구조의 형태를 이용한 직물구조 CFRP 복합재료는 일방향 섬유에 비해 변형능력이나 기계적 특성이 우수하여 철근 콘크리트 구조물의 보강제와 같은 구조물 등에까지 그 사용이 확대되고 있다. 하지만 직물구조 CFRP 복합재료는 내부의 손상형태나 위치를 파악하기가 어렵고 직물구조의 복잡한 강화구조를 가지기 때문에 그 역학적 손상거동과 명확한 파괴거동 해석수법은 확립되어 있지 않다.(중략)
Interfacial properties and microfailure degradation mechanisms of the oxygen-plasma treated biodegradable poly(p-dioxanone) (PPDO) fiber/poly(L-lactide) (PLLA)composites were investigated for the orthopedic applications as implant materials using micromechanical technique and surface wettability measurement. PPDO fiber reinforced PLLA composite can provide good mechanical performance for long hydrolysis time. The degree of degradation for PPDO fiber and PLLA matrix was measured by thermal analysis and optical observation. IFSS and work of adhesion, $W_a$ between PPDO fiber and PLLA matrix showed the maximum at the plasma treatment time, at 60 seconds. Work of adhesion was lineally proportional to the IFSS. PPDO fiber showed ductile microfailure modes at We initial state, whereas brittle microfailure modes appeared with elapsing hydrolysis time. Interfacial properties and microfailure degradation mechanisms can be important factors to control bioabsorbable composites performance because IFSS changes with hydrolytic degradation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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