• 제목/요약/키워드: 섬유배향각 분포

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보강 섬유의 배향각에 대한 확률밀도함수를 고려한 ECC내의 섬유 가교 모델 (Fiber Bridging Model Considering Probability Density Function of Fiber Inclined Angle in Engineered Cementitious Composites)

  • 강철호;이방연;박승범;김윤용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.587-596
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    • 2009
  • 섬유 가교 곡선은 섬유보강 시멘트 복합체의 인장 거동을 예측하고 분석하는데 중요한 요인이다. 이 연구의 목적은 ECC에서 섬유 배향각의 분포와 섬유 개수를 정량적으로 고려할 수 있는 섬유 가교 모델을 제시하는 것이다. 이를 위하여 먼저 섬유 배향각과 섬유 개수를 정량적으로 고려할 수 있는 섬유 가교 모델을 유도하였다. 섬유 배향각과 섬유 개수는 이미지 프로세싱 기법을 사용하여 계측하였다. 이미지 분석을 통하여 계측한 섬유 배향각에 대한 확률밀도함수와 섬유 개수는 섬유 배향각을 2차원이나 3차원에 무작위로 분포된 것으로 가정하는 것과 큰 차이를 보였다. 이는 타설방법이나 유동흐름에 따라 섬유 분포 특성이 영향을 받기 때문으로, 모델의 검증을 위해 정확한 섬유분포 특성을 파악할 필요가 있다. 따라서 이미지 프로세싱 방법으로 계측한 섬유 분포 특성을 근간으로 보강섬유의 배향각과 단면 내 섬유 개수를 고려하여 얻은 섬유 가교 곡선으로 1축 인장 거동을 모사하였다. 모사한 1축 인장 거동은 실험 결과와 유사하게 다중 균열과 변형률 경화 거동을 보이는 등 1축 인장 거동을 정확히 나타낼 수 있는 것으로 검증되었다.

화상 처리를 이용한 섬유 배향각 분포 측정에서 농도법과 카운트법의 정확도 비교 (Accuracy Comparison between Intensity Method and Count Method in Measurement of Planar Orientation of Fibers Using Image Processing)

  • 이상동;김혁;이동기;한길영;김이곤
    • 비파괴검사학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.357-364
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    • 1998
  • 농도법과 카운트법에 의한 섬유 배향각 분포 측정의 정확도에 대해서 비교 검토하기 위하여, 섬유 종횡비와 면적비 및 섬유 배향 상태를 변화시켜 플로터로 섬유 배향 시뮬레이션 그림을 작도하여 섬유 배향 함수값을 구하였다. 이 섬유 배향 함수값을 시뮬레이션 그림에 대해 농도법과 카운트법으로 측정한 섬유 배향 함수값과 비교 검토하였다. 결국, 섬유 배향각 분포 측정의 정확도는 카운트법이 농도법보다 약 4% 정도 높게 나타남을 알 수 있었다.

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화상처리를 응용한 단섬유 강화 고분자 재료내의 섬유배향 결정에 관한 연구

  • 이용훈;윤재륜
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 1998년도 가을 학술발표회논문집
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    • pp.311-315
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    • 1998
  • 고분자 재료의 섬유 배향 상태는 각종 물성치의 지표가 되는 가장 기본적인 인자이므로 섬유 배향각 분포의 측진법을 확립하여 섬유 배향 상태를 밝혀두는 것은 재료 설계, 성형조건의 결정, 성형품의 역학적 특성 둥을 예측하는데 있어서 매우 중요하다. (중략)

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장섬유강화 고분자복합판의 프레스성형에 있어서 화상처리에 의한 섬유의 배향에 관한 연구 (A Study on Fiber Orientation by Image Processing during Press Molding of Long Fiber-Reinforced Thermoplastic Sheet)

  • 조선형;이동기;김이곤
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.834-842
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    • 1991
  • 본 연구에서는 화상처리에 이용되는 차분오퍼레이터중 Sobel오퍼레이터를 이 용하여 성형품의 윤랑선유추출을 하여, 섬유배향각분포를 구하고, Prewitt 오퍼레이터 의 경우와 비교한다. 또 프레스성형시 발생하는 장섬유의 2차원배향상태를 파악하기 위하여 섬유배향함수에 미치는 명종 성형조건의 영향에 대한 결과를 보고한다.

화상처리에 의한 섬유배향각 분포측정에 있어서 교차점합산법의 정밀도 (Accuracy of Intersection Counting Method in Measurement of Fiber Orientation Angle Distribution Using Image Processing)

  • 이상동;박준식;이동기;한길영;김이곤
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권12호
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    • pp.97-105
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    • 1998
  • The fiber oriented condition inside fiber reinforced composite material is a basic factor of mechanical properties of composite materials. It is very important to meausure the fiber orientation angle for the determination of molding conditions, mechanical characteristics, and the design of composite materials. In the work, the fiber orientation distribution of simulation figure plotted by PC is measured using image processing in order to examine the accuracy of intersection counting method. The fiber orientation function measured by intersection counting method using image processing is compared with the calculated fiber orientation function. The results show that the measured value of fiber orientation function using intersection counting method is lower than the calculated value, because the number of intersection between the scanning line and the fiber with smaller fiber aspect ratio is counted less than with larger fiber aspect ratio.

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농도법에 의한 GFRP 복합재료의 섬유배향각 분포측정 (Measurement of Fiber Orientation-Angle Distribution of Glass Fiber Reinforced Polymeric Composite Materials by Intensity Method)

  • 김혁;안종윤;이동기;한길영;김이곤
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.34-44
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    • 1996
  • In order to examine the accuracy of the intensity method, the fiber orientation-angle distribution of fiber-reinforced polymeric composites is measured using image processing. The fiber orientation function is calculated from the fiber orientation measured by the soft X-ray photograph. Theoretical and experimental results of fiber orientation function are compared for the composites with different fiber contents and fiber orientations. The intensity method is used for the experimental investigation and the measured fiber orientation function is compared to the calculated one. The relations between the measured and the simulated fiber orientation functions $J{\small{M}}$ and $J{\small{S}}$ respectively are identified. For the fiber length of 1.000mm and 2.000mm, it shows that $J{\small{M}}=0.83J{\small{M}}$. However. in general. the value of $J{\small{M}}$ decreases as the fiber length increases. For GFRP composites the relations between $J{\small{M}}$ and theoretical value J show that $J{\small{M}}$=0.73J for short fiber and $J{\small{M}}$=0.81J for long fiber.

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수지이동 성형공정에서 섬유직조내의 수지유동에 관한 연구 (A Study on the Resin Flow through Fibrous Preform in Resin Transfer Molding Process)

  • 김성우
    • 유변학
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    • 제5권1호
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    • pp.85-92
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    • 1993
  • 수지이동 성형공정에서 수지가 섬유직조망에 함침될 때의 투과계수와 수지의 표면 장력으로 인하여 유동진전면에서 발생하는 모세관압을 실험적으로 측정하였다. 두 종류의 섬유조직망에 대해서 가공율이 증가함에 따라투과계수는 증가한다. 수지, 섬유 그리고 공기 가 서로 다른 세 개의 상을 구성함으로써 수지의 표면장력의 영향을 받는 비정상상태의 투 과계수가 수지의 섬유직조망에 포화된 정상상태에서 측정된 투과계수보다 본 실험에서 수행 된 모든 기공을 범위에서 크다는 것을 보여주었다. 수지 유동진전면에서 발생되는 모세관압 은 기공율이 감소함에 따라 증가하였고 섬유직 조망의 기공율이 0.469인 경우에는 금형입구 에서의 수지주입압력의 25%에 해당되는 모세관압이 발생되는 것으로 나타났다. 따라서 모 세관압을 가공조건으로 고려해다 한다는 것을 제시할수 있었다. 또한 본연구에서 사용된 임 의 배향 섬유직조망에 대해 실리콘 오일과 유리섬유 계면의 동적접촉각 측정을 통하여 섬유 배향 및 기공의 분포를 나타내는 형상인자의 값을 구함으로써 실제 RTM 공정에서 발생되 는 모세관압을 예측할 수 dLT는 기초자료를 제시하였다.

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섬유배향각 분포측정에 있어서 농도법의 정밀도에 미치는 섬유종횡비와 면적비의 영향 (Effects of Aspect and Area Ratio of Fiber on the Accuracy of Intensity Method in Measurement of Fiber Orientation-Angle Distribution)

  • 이상동;김혁;이동기;한길영;김이곤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권4호
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    • pp.953-959
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    • 1998
  • To investigate accuracy of intensity method for measurement of the fiber orientation distribution, fiber orientation function is calculated by drawing simulation figures for the fiber orientation as varying fiber aspect ratio, fiber area ratio, and fiber orientation state, respectively. The values of fiber orientation function measured by intensity method are compared with the calculated values of fiber orientation function. The results show that measurement accuracy of the fiber orientation angle distribution by intensity method is affected by the fiber aspect ratio when the total length of oriented fiber is same. The average gradient of fiber orientation function is 0.94 for 1000mm of the total fiber length and is 0.93 for 2000 mm when the fiber aspect ratio is over 50. Measurement accuracy by intensity method is about 94% and the reliable data can be obtained by intensity method.

항공기 주익용 하이브리드 복합재의 섬유배향각과 층간분리 성장과의 관계 (The Relationship between Fiber Stacking Angle and Delamination Growth of the Hybrid Composite Material on an Aircraft Main Wing)

  • 송삼홍;김철웅;김태수;황진우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1402-1405
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    • 2003
  • The main object of this study was evaluated by the delamination damage for fiber stacking angle. Therefore, this work need to compare the shape of delamination for a different fiber stacking angie. So this study uses a method of fatigue test which was created [0]$_2$,[+45]$_2$[90]$_2$. The extension of the delamination zone formed between aluminium alloy and glass fiber-adhesive layer were measured by an ultrasonic C-scan image. As a result, the shapes of delamination zone don't depend upon the crack propagation. We could know that the delamination zone grew interaction between stress flow of fiber layer and crack driving force. Hence, the existing study were applied to the stress transfer, fiber bridging effect, delaminantion growth rate should need to the develop useful factor because of change of fiber stacking angle.

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섬유배향각 분포측정에 잇어서 교점계수법의 정밀도에 미치는 섬유종횡비와 면적비의 영향

  • 이상동;김혁;한길영;김이곤
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.659-663
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    • 1995
  • The fiber oriented conditied inside fiber reinforced composite material is a basic factor of mechanical properties of composite materials. It is very important to measure the fiber orientation angel for the determination of molding conditions, mechanical charactistics, and the design of composite materials. In the work, the fiber orientation distribution of simulation figure plotted by PC is measured using image processing in order to examine thr accuracy of intersection counting method. The fiber orientation function measured by intersection countingmethod using image processing is compared with the calculated fiber orientation function. The results show that the measured value of fiber orientation function using intersection counting method is lower than the calculated value, because the number of intersection between the secant line and the fiber with smaller fiber aspect ratio is counted less than with larger fiber aspect ratio.