• 콘크리트학회논문집
• /
• 제26권3호
• /
• pp.307-313
• /
• 2014

섬유보강 콘크리트의 균열 후 인장 거동을 예측하기 위해서는 균열면에 걸쳐 있는 섬유의 개수를 산정하는 섬유분포계수를 합리적으로 예측하는 것이 필요하다. 이 논문에서는 원형단면에서의 섬유분포계수를 분석하기 위해, 콘크리트 압축강도, 단면 크기, 섬유 종류 및 섬유혼입률 등을 변수로 강섬유보강 콘크리트 공시체를 제작하였으며, 제작한 공시체들을 타설 방향에 수직인 방향으로 절단한 후, 절단된 원형 단면에서의 섬유 개수로부터 섬유분포계수를 측정하였다. 측정 결과, 섬유가 타설면에 평행하게 분포할 확률이 증가함에 따라 실제 원형단면에서의 섬유분포계수가 일반적으로 알려진 0.5보다 작은 것으로 나타났다. 또한, 단위 면적 당 섬유 개수가 증가할수록 섬유분포계수가 감소하는 것으로 나타났다. 이 논문에서는 원형단면에서의 섬유분포계수를 합리적으로 예측하기 위해 섬유가 분포할 수 있는 각을 기하학적으로 분석하고, 이로부터 상세 모델과 단순화한 식을 유도하였다. 제안된 모델과 실험에서 측정된 섬유분포계수를 비교한 결과, 제안된 모델이 실제 원형단면에서의 섬유분포계수를 잘 예측하는 것으로 나타났다. 이 연구로부터 확보된 실험 결과 및 제안 모델은 향후 원형단면을 지닌 섬유보강 콘크리트 기둥 부재 등의 구조적 거동 연구에 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 유변학
• /
• 제6권2호
• /
• pp.147-156
• /
• 1994

폴리프로필렌 이산화티타늄 첨가 폴리프로필렌을 심초형 복합 방사하여 첨가제를 섬유의 중심부분, 또 표면부분에 차별분포시켰다. TiO2의 함량이 증가함에 따라 점도(η)와 저장탄성계수(G＇)는 증가하였다. 전자현미경으로 파단면의 모폴로지를 관찰한 결과 TiO2와 함량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. TiO2의 함량 증가에 따라 강력, 절단신도, 그리고 탄성계수는 감소하였다. 복합방사한 섬유의 TiO2 함량이 2% 미만일 때는 homo PP 보다 강력이 좋아졌다. 복합 섬유의 탄성계수는 중심부에 homo PP가 분포한 경우가 더 컸 고 강력과절단 신도는 중심부에 filled PP가 분포한 경우가 더 컸다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.921-924
• /
• 2008

강섬유의 분포 특성을 평가하는 방법으로는 X-ray 투과 방법, AC-impedance 분광기법 등이 효과적으로 적용되고 있는데, 이 방법들은 고가의 장비가 필요한 단점이 있다. 이 연구에서는 보편화되어 있는 디지털 카메라로 섬유보강 콘크리트의 절단면을 촬영하여 정량적으로 평가할 수 있는 기법을 제시하였다. 평가 방법은 섬유의 검출 과정과 검출된 섬유의 위치 정보 및 단면에서의 형상을 바탕으로 분포 특성을 나타내는 계수를 구하는 과정으로 구성된다. 제안한 평가기법의 실효성과 섬 유보강 콘크리트의 타설 방법에 따른 유동방향에 따라 섬유의 분포 특성을 파악하기 위하여 두가지 타설 방법으로 제조한 섬유보강 콘크리트의 분포특성을 섬유분산성 계수, 단위 면적당 섬유 개수, 그리고 절단면에서 섬유의 기울어진 각도의 분포를 통하여 파악하였다. 또한 섬유의 분포 특성이 섬유보강 콘크리트의 역학적 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 실험 결과 섬유의 방향은 유동흐름이 큰 방향으로 배열하게 되어 단위 면적당 섬유의 개수가 제일 많아지게 되고, 분산성 또한 좋은 것으로 나타났다. 또한 타설방향에 따라 휨인장 강도가 50%정도 차이가 발생하는 것으로 나타났다.

• 유변학
• /
• 제5권1호
• /
• pp.85-92
• /
• 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.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제16권12호
• /
• pp.2328-2339
• /
• 1992

본 연구에서는 일방향(unidirectional)으로 섬유가 강화된 복합재료를 다루게 되는데, 섬유는 직경이 모두 같고, 길이가 무한이며, 서로 평행하게 정렬되엉 불규칙 하게 분포된 원형실린더로 가정한다. 먼저, 임의의 한 기준 산란체에 의한 압축파 및 SV파의 산란을 수식화하고, 기준 산란체에 대한 나머지 산란체들이 존재할 확률을 이용하여 산란계수의 통계적 기대값을 구함으로써 그 매질내에 존재하는 파동의 전파 특성을 지배하는 분산 관계식의 해를 수치적으로 구함으로써 매질의 평균전파속도, 유 효 동탄성계수 및 감쇠계수를 주파수와 체적비의 함수로 구한다. 또 구하여진 동탄 성계수의 저주파 극한값과 정적하중상태에서 구한 Hashin-Rosen의 값들과 비교하여 봄 으로써 본 연구의 타당성을 입증한다.

• Composites Research
• /
• 제25권4호
• /
• pp.117-125
• /
• 2012

필름 삽입 사출 시편의 휨은 비대칭적인 잔류응력 분포에 기인한다. 비대칭적 잔류응력과 온도 분포는 삽입된 필름 표면의 수직방향으로 지연되는 열 전달에 의해 발생한다. 사출 공정조건 최적화를 통해 필름 삽입 사출 시편의 휨을 억제할 수 없었기 때문에, 필름 삽입 사출 시편의 휨을 최소화하기 위해서 유리 섬유가 강화된 복합재료를 기판으로 사용하였다. 유리 단섬유의 분포를 마이크로 CT 장비를 이용하여 평가하였다. 복합재료로 구성된 기판을 이용한 필름 삽입 사출 시편의 배향 텐서와 휨을 계산하기 위해서는 적절한 마이크로 역학, 이방적 열팽창계수 및 닫힌 어림법 모델이 선택되어야만 한다. 여섯 종류의 마이크로 역학모델, 세 종류의 열 팽창 계수 모델 및 다섯 종류의 닫힌 어림법 모델을 고려한 후, Mori-Tanaka 모델, Rosen and Hashin 모델 및 third orthotropic 닫힌 어림법 모델을 선택하였다. 수치적으로 계산된 섬유 배향 텐서와 휨에 관한 결과들은 실험결과와 잘 일치하였고, 유리 섬유의 보강효과가 필름 삽입 사출 복합 재료 시편의 휨에 미치는 영향을 파악하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
• /
• 한국음향학회 1992년도 제1회 대전.충청지부 음향학회학술발표회 논문집
• /
• pp.69-76
• /
• 1992

섬유강화 복합재료의 동탄성계수와 감쇠특성을 규명하기 위하여 랜덤하게 분포된 무한 실린더 형상의 산란체를 가진 점탄성 매질내에서 , 축방향으로 분극되어 조화 운동을 하는 탄성파의 전파에 관하여 연구하였다. 다중 산란에 관한 이론으 이용하여 매질내에서의 파동전파 특성을 내포하는 분산관계식을 얻었다. 다중산란에 의한 실린더간의 상호작용을 수식화하기위하여 필요한 실린더의 쌍분포함수는 몬테카를로 모의 실험을 이용하여 구하였다. 수치적으로 구한 감쇠계수 및 유효전단강성을 주파수와 체적율의 함수로 제시하였다. 또한 감쇠계수의 주파수에 따른 변화에 있어서, 저주파에서는 매질의 점탄성 손실이 지배적이며, 고주파수로 갈수록 다중산란에 의한 손실이 지배적인 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.731-739
• /
• 2008

이 연구에서는 강섬유 보강 초고강도 콘크리트의 타설방법에 따라 섬유의 방향성이 인장강도에 미치는 영향을 파악하고자 섬유의 방향성을 정량적으로 평가할 수 있는 이미지 프로세싱 기법을 개발하였으며, 개발한 기법을 적용하여 섬유의 방향성을 평가하였다. 또한 휨인장실험을 수행하여 섬유의 방향성이 균열발생강도 및 휨인장강도에 미치는 영향을 파악하였다. 이 연구에서 개발한 이미지 프로세싱 기법은 섬유 방향성 이외에 분산성 계수, 단위면적당 섬유의 개수 등, 분포 특성을 정량적으로 평가하고 있으며, 타설방법에 따라 섬유 분포 특성에 상당한 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 섬유의 방향 분포특성은 강섬유 보강 초고강도 콘크리트의 균열발생강도에는 크게 영향을 미치지 않으나, 휨인장강도에 미치는 영향은 아주 큰 것으로 나타났으며, 이론적인 휨강도 모델식에 실제 섬유 방향성을 적용하여 예측한 결과, 실험 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
• /
• 한국음향학회 1992년도 학술논문발표회 논문집 제11권 1호
• /
• pp.96-99
• /
• 1992

섬유강화 복합재료의 동탄성계수와 감쇠특성을 규명하기 위하여 랜덤하게 분포된 무한 실린더 형상의 산란체를 가진 매질내에서, 조화운동을 하는 압축 및 SV탄성파의 전파에 관하여 연구하였다. 단일 실린더에 대한 산란계수로부터 La의 준결정근사법을 이용하여 다중산란에 관한 이론을 유도하였고, 매질내에서의 파동전파 특성을 내포하는 분산관계식을 얻었다. 수치적으로 분산관계식의 해를 구함으로써 2 차원 유효체적강성, 횡방향 유효전단강성 및 각 파동의 전파에 따른 감쇠계수를 주파수와 체적비의 함수로서 제시하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
• /
• pp.968-976
• /
• 2004

본 논문에서는 여러 가지 입도의 사질토에 폴리프로필렌(polypropylene) 재질의 단섬유(staple fiber)를 중량비 0.3%로 혼합한 섬유혼합도의 거동특성과 보강효과를 평가하였다. 곡류계수는 일정하게 유지하고 균등계수를 변화시켜 성형한 공사체에 공진주시험을 수행하였다. 섬유혼합토의 최대전단탄성계수는 비혼합토에 비해 최대 30%까지 증가하였고, 비선형 영역에서의 전단탄성계수 감소량도 억제되었다. 섬유혼합토의 정규화 전단탄성계수 감소곡선이 Seed와 Idriss의 대표곡선 상한값 쪽으로 이동해, 비혼합토보다 얇은 밴드로 분포하여 섬유의 혼합이 흙의 강성 증가에 효과적임을 증명되었다.