• 제목/요약/키워드: 섬유배향함수

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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.

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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섬유간 상호작용을 고려한 진한 섬유현탁액에 대한 유변학적 해석 (A Rheological Analysis on the Semiconcentrated Fiber Suspensions Including Fiber-fiber Interactions)

  • 이성재
    • 유변학
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    • 제8권1호
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    • pp.49-57
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    • 1996
  • 단섬유 강화복합재료의 가공공정에 있어서 유동 중에 일어나는 섬유 배향상태를 정 확히 예측하고 제어하는 일은 대단히 중요하다. 본 연구에서는 섬유현탁액의 거동을 살펴보 기 위하여 뉴톤유체를 매질로하는 섬유현탁액을 대상으로 하여 유변학적 해석을 하였다. 이 를 위해 섬유간 상호계수는 섬유배향상태의 함수의 섬유간 평균거리를 이용하여 계산하였는 데, 섬유간 평균거리는 변형된 Doi-Edwards의 방법을 이용하였다. 축대칭 압출팽창 문제를 예로 수치모사를 하여 본 저자들이 앞서 행한 결과와 비교하였다. 유동장을 축대칭 이차원 으로 하고 섬유배향을 삼차원 모두 고려하여 구한 수치모사의 결과는 실험과 잘 일치하였 다. 진한 섬유현탁액의 경우 섬유간 상호계수는 중요한 인자로서 이것을 섬유 배향상태에 의존하는데 이섬유간 상호계수를 섬유간 거리와 섬유배향상태의 함수로 나타내는 방법을 사 용하여 보다 실제적인 해석을 할수 있었다.

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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.

장섬유강화 고분자복합판의 압축성형에 있어서 섬유의 분리와 배향의 상관관계에 관한 연구 (A Study on Correlation Between Separation and Orientation of Fibres During Compression Molding of Long Fibre-Reinforced Polymeric Composites)

  • 이동기;유정훈;김이곤
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.62-68
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    • 1993
  • 본 연구에서는 장섬유강화 고분자복합판을 고온압축성형할 때 섬유의 분리 및 배향은 서로 불가분의 관계가 있으므로, 모재와 섬유의 분리에 의해서 야기되는 성형 품의 불균질성을 나타내는 균질도와 섬유의 배향을 표시하는 배향함수와의 상관관계에 대한 실험결과를 보고한다.

섬유배향과 섬유함유량이 섬유강화 열가소성수지 복합재료의 인장강도에 미치는 영향 (Effect of Fiber Orientation and Fiber Contents on the Tensile Strength in Fiber-reinforced Thermoplastic Composites)

  • 김진우;이동기
    • Composites Research
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    • 제20권5호
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    • pp.13-19
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    • 2007
  • 섬유강화 열가소성수지 복합재료는 열경화성수지 복합재료의 강도 수준에 근접할 뿐만 아니라 열경화성수지 복합재료의 취약점으로 지적되고 있는 생산성, 리사이클, 내충격성 등이 우수하다. 일방향 섬유강화 복합재료의 강도계산을 위한 연구와 섬유배향상태를 측정하여 정량적으로 나타낼 수 있도록 연구하여 발표하였으나, 섬유함유율에 따른 섬유배향상태와 복합재료의 기계적 성질을 예측을 할 수 있는 데이터베이스 구축은 되어있지 않으므로 이에 대한 체계적인 연구가 필요하다 본 연구에서는 섬유함유율에 따른 섬유배향상태를 변화시켜 섬유강화 열가소성수지 복합판재를 제작한 후, 섬유함유율 및 섬유배향상태가 복합판재의 인장강도에 어떠한 영향을 주는지에 대해서 고찰하였다. 섬유강화 열경화성수지 복합재료의 $0^{\circ}$ 방향에서 인장강도 비는 등방성에서 이방성으로 갈수록 섬유배향함수와 섬유함유율에 관계없이 일정하게 나타났으나, $90^{\circ}$ 방향에서 인장강도 비는 인장 하중이 강화섬유 길이방향의 수직방향으로 작용했을 때 섬유필라멘트 분리에 의해 감소하였다.

열가소성 고분자 복합재료의 성형에 있어서 섬유의 분리 및 배향

  • 김이곤
    • 기계저널
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    • 제32권1호
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    • pp.39-45
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    • 1992
  • 고분자 복합재료를 성형할 때 발생하는 두가지 문제점은 섬괘의 분리와 배향이다. 이 분리 및 배향은 성형조건, 섬괘의 구조 등에 의해서 영향을 받고 이 분리 . 배향을 성형 조건, 재료 등과 관련시켜서 명확히 하는 것은 복합재료의 설계, 복합재료의 부품설계, 신복합재료의 개발에 매우 중요하다. 또 이 분리와 배향은 별개의 것이 아니라 불가분의 관계가 있으며, 분리를 표현하는 불균질도라 배향의 정도를 나타내는 배향함수의 상관관계로부터 복합재료의 설계에 지침을 줄 수 있다고 생각된다.

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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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장섬유강화 고분자 복합재료에서 인장강도에 미치는 섬유배향의 영향 (Effect of Fiber Orientation on the Tensile Strength in Long-Fiber Reinforced Polymeric Composites)

  • 이동기;심재기;한길영;김혁;김진우;이정주
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.55-60
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    • 2003
  • Case that long-fiber reinforced polymeric composites of fiber orientation situation of a direction state is J=1 that is direction of tensile strength of another state appeared highest. And theoretical tensile strength value of long-fiber reinforced polymeric composites board of fiber orientation situation of a direction state appeared similarly with tensile strength value that long-fiber reinforced polymeric composites board of fiber orientation situation of a direction state. Also, than case that efficiency of fiber orientation situation of long-fiber reinforced polymeric composites is J=1 in it is J=0.1 of fiber orientation situation effect of long-fiber reinforced polymeric composites about 60% high appear.

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