• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제35권3호
• /
• pp.10-21
• /
• 2007

집성재 다우얼 접합부가 적용되는 기둥의 기초, 기둥-보 접합부에는 회전이 발생하므로 접합부의 모멘트 성능에 대한 연구가 필요하다. 접합부의 회전에 의해서 섬유방향과 각을 이루어 작용하는 하중을 섬유방향에 평행한 하중과 수직한 하중으로 단순화 하여 거동을 해석하고 예측하였다. 드리프트 핀의 휨강도 및 지압응력을 평가하였으며, 섬유방향에 평행한 인장하중과 수직한 인장하중을 받는 접합부의 끝면 거리를 다르게 하여 접합부의 인장형 전단성능을 시험하였고 회전이 작용하는 접합부는 드리프트 핀의 개수와 배열 방향을 다르게 하여 시험하였다. 접합부에 인장하중이 작용할 때 항복 이후의 변형량은 드리프트 핀의 소성변형에 의해서 발생하며, 집성재의 끝면 거리 확보에 의한 드리프트 핀의 변형 흡수가 접합부 전체의 변형량에 영향을 주는 것으로 판단된다. 2개의 드리프트 핀이 섬유방향에 평행하게 배열된 경우(b2h)에는 섬유방향에 수직한 인장하중 거동을 나타내고, 2개의 드리프트 핀이 섬유방향에 수직하게 배열된 경우(b2v)에는 섬유방향에 평행한 인장하중 거동을 나타내는 것으로 평가된다. 4개의 드리프트 핀이 정사각 배열된 접합부의 경우(b4)에 2개의 드리프트 핀이 섬유방향에 평행하게 배열된 접합부(b2h)의 약 1.7배의 하중 성능을 나타냈으며, 접합부에 회전이 작용하여 섬유방향과 각을 이루는 하중을 섬유방향에 대한 평행 또는 수직한 하중으로 치환하여 거동을 평가, 예측하는 것이 가능하다고 판단된다.

• Composites Research
• /
• 제33권1호
• /
• pp.30-37
• /
• 2020

단방향 연속 섬유 강화 복합소재에 대하여 섬유 배열에 따른 응력 분포 양상을 연구하기 위해 단면 형상을 대표하는 체적 요소를 생성하였다. 대표 체적 요소에 횡방향 하중을 가하였을 때, 섬유와 기지재 강성의 차이로 인해 섬유 둘레에서 응력 집중 현상이 발생하며, 섬유 간 좁은 간격 때문에 집중된 응력이 중첩되며 섬유 주변에서 높은 응력이 구해질 것이라 쉽게 예측할 수 있다. 본 연구에서는 섬유 둘레 응력 증감이 단순히 섬유 간 간격 뿐 아니라 섬유의 상대적 위치가 하중 방향과 이루는 각도에 의해서도 결정됨을 보여준다. 정규 육각 구조를 가지는 대표 체적 요소의 중앙에 위치한 섬유를 다양한 방향으로 이동시키며 횡방향 하중을 가하여, 섬유 주변 응력이 증가하거나 감소하는 양상을 유한요소해석 기법을 이용해 측정하였다. 섬유 간 거리가 최소이면서 두 섬유의 중심을 잇는 선분의 방향이 하중 방향과 일치할 때 응력이 최대로 증가하였으며, 섬유 간 거리가 최소라 하더라도 하중 방향에 수직일 때 최대 응력은 오히려 감소한다는 것을 보여준다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제37권8호
• /
• pp.862-868
• /
• 2013

직조 형태의 복합재료의 파손 메커니즘은 복합적이다. 지금까지 평직 복합재료를 대상으로 많은 연구가 이루어졌으나, 파괴 저항성 거동은 아직도 표준화 되지 못한 실정이다. 또한 섬유배열방향에 따라 다른 거동을 보인다. 그래서 하중방향에 대한 섬유배열방향에 따른 파괴 저항성 평가가 필요하다. 이에 본 연구에서는 평직 CFRP 복합재료를 대상으로 다양한 섬유배열방향에 따른 파손강도 및 파괴 저항성 평가를 수행하였다.(섬유배열 방향: $0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$) CT 시험편을 이용하여 모드 I 조건으로 시험을 수행하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
• /
• 제34권4호
• /
• pp.364-370
• /
• 2009

본 연구의 목적은 strain gage와 LVDT (linear variable differential transformer) 변위센서를 이용하여 섬유 보강 복합레진에서 섬유의 방향이 복합레진의 중합수축에 미치는 영향을 알아보기 위함이다. 지름 10 mm, 높이 2 mm의 원반 모양 유동성 복합레진 (Aeliteflo A2, Bisco, Inc., IL, USA) 중앙에 유리섬유 (X-80821P Glass Fiber, Bisco, Inc., IL, USA)를 위치시키고, 섬유가 배열된 장축 방향 (longitudinal)과 수직방향 (transversal)의 중합수축량을 strain gage (Linear S-series 350${\Omega}$, CAS, Seoul, Korea)를 이용하여 각각 측정하였다. 사용된 유동성 복합레진 자체의 free 중합수축을 구하기 위해 지름 7 mm, 높이 1 mm의 원반 모양 시편의 수직 방향 (axial) free 중합수축값을 LVDT로 측정하였다. 중합된 시편들을 절단하여 주사전자현미경으로 복합 레진 내부의 섬유배열을 관찰하고 각 군에서 측정된 평균 수축값들을 ANOVA로 비교하였고 Scheffe post-hoc test로 사후 검정하였다 (${\alpha}$=0.05). 섬유가 배열된 평면 상에서 복합레진의 중합수축 (radial shrinkage)은 섬유와 평행한 방향에서 감소하고 섬유와 수직한 방향에서 증가했다 (p<0.05). 본 연구의 결과 섬유 보강 복합레진으로 스플린트나 수복물을 제작할 때 중합수축량은 보강된 섬유의 배열방향에 따라 큰 차이가 남을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.30-34
• /
• 2007

[ $TiO_2/PVP$ ] 나노섬유의 배열을 증진시키기 위하여 콜렉터 접지방법을 변화시키면서 전기방사하였다. 한축방향의 배열을 가진 섬유를 만들기 위하여 두개의 전도성 기판을 콜렉터로 사용하여 전기방사하였다. 또한, 두축방향의 섬유배열을 하기 위하여 $90^{\circ}$ 각도로 배치된 콜렉터를 타이머로 조절하면서 방사하였다. 전기방사 시 나노섬유는 콜렉터 전극사이에서 전기장 효과에 의해 퍼지는 현상이 관찰되었다. 실험결과, 후자의 $TiO_2/PVP$ 나노섬유 경우 콜렉터에 정체된 전하의 해소로 인하여 방향성에 더 효과적이었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제10권1호
• /
• pp.40-47
• /
• 2022

본 연구에서는 전자기장을 이용하여 일반몰탈과 스틸슬래그 몰탈 내부에 혼입되는 강섬유의 방향을 원주방향으로 배열시켰으며, 성능변화를 확인하기 위하여 Double Punch 실험을 수행하였다. 실험결과, 전자기장을 이용하여 강섬유를 원주방향으로 배열하는 것이 가능한 것으로 확인되었다. 전자기장 노출로 인한 강섬유의 배열조정에 따라 인장강도와 파괴 시 변형도 유의미한 증가를 보였다. 반면 파괴에너지는 거의 증가하지 않았다. 전자기장이 영향을 미쳐 강섬유의 배열이 조정되는 구간이 크지 않은 문제와 사용한 강섬유가 직선으로 되어 있어 균열성장을 억제하는데 한계가 있었던 것으로 판단된다. 이와 같은 문제를 보완한 추가연구가 필요하다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제34권2호
• /
• pp.447-455
• /
• 2014

본 연구는 UHPCC (Ultra High Performance Cementitious Composites)에서 섬유배열 유도의 효율성을 평가하기 위한 연구의 일환으로, 흐름특성을 달리한 다양한 방법으로 UHPCC 부재를 제작하여 휨거동의 변화를 비교하고, 섬유 배열특성과의 상관관계를 정성적으로 분석하였다. 실험을 통해 섬유배열 유도방법에 따라 휨거동의 차이가 크게 나타남을 확인하였다. 일반적인 휨실험체 제작방법으로, 섬유가 주인장방향으로 배열되도록 유도한 경우가 다른 방법으로 제작된 휨실험체에 비해 더 높은 휨인장강도와 낮은 변동성을 보였다. 따라서 실제 UHPCC 부재에서의 재료의 휨인장강도는 실험실 수준에서 측정한 휨인장강도와 비교하여 크게 다를 수 있고, 변동성도 더 크게 나타날 수 있음을 반드시 고려해야 할 것이다. 한편, UHPCC의 유동흐름에 따른 섬유의 배열특성의 변화를 흐름의 종류 및 경계면 효과를 고려하여 정성적으로 예측하였으며, 이러한 예측결과는 실험에서 여러 가지 형태로 유도된 유동흐름에 따른 휨인장거동의 변화를 잘 설명하였다.

• Composites Research
• /
• 제32권1호
• /
• pp.50-55
• /
• 2019

본 연구에서는 생체모방 섬유강화 복합재에서 섬유의 나선형 구조의 배열이 복합재의 기계적 물성에 미치는 영향을 연구하였다. 유한요소해석을 이용해 원형의 생체모방 섬유강화 복합재를 구성하였고, 다양한 크기의 압력하중을 복합재 면에 적용시켜 굽힘과 파괴 거동의 결과를 분석하였다. 섬유의 정렬 방향에 따라 파괴 형상이 다르게 나타났고, 복합재에서 섬유의 나선형 구조 배열이 압력하중하에서 복합재의 굽힘 파괴강도를 크게 향상시키는 것으로 나타났다. 이는 섬유가 각 층별로 여러 방향으로 정렬되어 외부하중에 의한 파괴에너지가 여러방향으로 분산되는 것에서 기인한다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
• /
• 한국윤활학회 1998년도 제27회 춘계학술대회
• /
• pp.64-68
• /
• 1998

본 연구에서는 다양한 종류의 섬유를 일방향으로 배향시켜 제작한 복합재료의 트라이볼로지 연구를 수행하였으며 특히 섬유의 배향과 활주속도가 트라이볼로지 성질에 미치는 영향을 연구하였다. 실험에 쓰인 시편은 유리 섬유, 아라미드 섬유, 그리고 고탄성 탄소 섬유를 보강재료로 에폭시 수지를 모재로 사용한 일방향섬유 복합재료이며 각각의 시편을 스테인레스 강 상대 마찰면에 마찰시켜 마모량과 마찰 계수를 구하였다. 실험조건으로 사용한 여러 활주속도에서 탄소섬유복합재료가 모든 섬유배열방향에서 아라미드섬유복합재료와 유리섬유 복합재료보다 마모율과 마찰계수가 낮은 경향을 보였으며 특히 높은 속도에서는 탄소섬유복합재료의 특성이 뛰어남을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권8호
• /
• pp.881-887
• /
• 2012

섬유강화 복합재료는 금속 재료보다 비강성 및 비강도가 높아 경량화가 요구되는 산업에서 수요가 증가하고 있다. 이러한 섬유강화 복합재료는 방향성을 가진 섬유 원사를 일정한 규칙으로 배열하고 에폭시 수지와 같은 레진을 이용하여 경화한 후 사용하게 된다. 섬유강화 복합재료는 구조적인 특성상 섬유배열각도에 따라 서로 다른 재료물성을 나타내기 때문에 섬유강화 복합재료의 강도를 정확히 평가하는 것은 이들을 구성요소로 하는 복합재료 구조물의 설계 또는 파괴에 대응한 설계에서 매우 중요하다. 이에 본 논문에서는 평직 탄소섬유강화 복합재료 적층판을 대상으로 섬유배열각도($0^{\circ}/90^{\circ}$, $30^{\circ}/-60^{\circ}$, $+45^{\circ}/-45^{\circ}$)에 따른 인장시험을 통하여 정적 파괴강도를 평가하였으며, 복합재료를 구성하고 있는 섬유의 구조적인 주기성을 포함하는 Tan과 Cheng의 강도함수와 조화함수를 이용하여 섬유배열각도에 따른 평직 탄소섬유강화 복합재료의 정적 파괴강도를 예측하였다.