• 제목/요약/키워드: 열습환경

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열습환경을 고려한 탄소섬유/에폭시 복합재의 핀 체결부 파괴거동 (Failure Behavior of Pin-jointed Carbon/Epoxy Composites under Hygrothermal Environmentals)

  • 김찬규;황영은;윤성호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.411-413
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    • 2012
  • 본 연구에서는 핀 하중 시험을 통해 열습환경이 탄소섬유/에폭시 복합재료에 미치는 영향을 조사하고 음향방출법을 적용하여 핀 체결부의 파손거동을 분석하였다. 열습환경이 적용된 핀 체결부 시편은 base (침수전), RT (상온침수), HT ($75^{\circ}C$침수)의 세 가지의 조건으로 구분하였다. 결과에 의하면 RT의 경우 base에 비해 베어링강도의 저하정도가 적지만 수분과 온도가 동시에 적용된 열습환경에 노출된 HT의 경우 베어링강도의 저하정도가 크게 나타났다. 또한 음향방출법을 적용하여 누적히트수를 분석한 결과에 따르면 열습을 고려한 경우가 base에 비해 모재균열에 의한 이벤트가 감소하는 경향이 나타났다.

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열습환경을 고려한 핀 체결부 복합재 파괴거동 (Failure Behavior of Pin-jointed Composites under Hygrothermal Environments)

  • 김찬규;황영은;윤성호
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.31-38
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    • 2013
  • 본 연구에서는 열습환경에 노출된 탄소섬유/에폭시 복합재의 핀 체결부에 대해 핀 하중시험을 수행하고 수집된 음향방출신호를 분석하여 열습환경이 복합재 핀 체결부의 파괴거동에 미치는 영향을 조사하였다. 이때 시편은 환경조건에 노출되기 전의 시편(Base), 상온침수환경에 노출된 시편(RT), 고온침수 환경에 노출된 시편(HT)으로 구분하였다. 연구결과에 의하면 RT 시편과 HT 시편의 베어링 강도는 Base 시편에 비해 각각 2.2%와 13% 감소하였다. 음향방출신호의 경우 시편 종류에 따라 파손이 가속화되는 시점이 달라짐을 나타내었으며 RT 시편과 HT 시편은 Base 시편에 비해 모재균열에 의한 이벤트가 감소하는 경향이 나타났다. 이로 미루어 판단하면 열습환경은 복합재 핀 체결부의 음향방출신호뿐 아니라 계면특성의 저하도 초래함을 알 수 있었다.

열습환경을 고려한 항공기용 레이돔 볼트 체결부의 베어링 강도에 관한 연구 (A Study on the Bearing Strength of Bolt Jointed Section for Composite Aircraft Radome Under Hygrothermal Environments)

  • 김호일;유구현;김준;김광민;이규송;박영주;박범준;유홍균
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권8호
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    • pp.759-764
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    • 2017
  • 본 연구에서는 항공기용 레이돔에 적용되는 복합재의 볼트 체결부 강도에 대한 온도 및 습도 환경의 영향을 연구하였으며 열습환경에 노출된 레이돔 체결부에 대해 수분흡수율을 구하고, 온도와 습도환경에 따른 체결부 강도의 물성변화를 확인하였다. 이때 시편은 환경조건을 고려하여 상온건조(RTD), 고온고습(EWT), 저온건조(CTD) 세 가지로 구분하였으며 볼트 체결부의 파손하중 및 파손모드를 결정하기 위한 실험과 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석의 결과가 체결부 강도와 파손모드에서 실험결과와 잘 일치하였으며 체결부 파손강도 예측이 가능한 효과적인 방법으로 확인하였다.

열습환경 하에서의 적층각도 변화에 따른 CFRP 모자형 단면부재의 압궤특성 (Collapse Characteristics of CFRP Hat Shaped Members under the Hygrothermal Environment According to Stacking Angle)

  • 양용준;양인영;심재기
    • 한국생산제조학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.507-513
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    • 2009
  • It is important to satisfy the requirements and standards for the protections of passengers in a car accident. There are lots of studies on the crushing energy absorption of structure members in automobiles. We have investigated collapse characteristics and moisture absorption movements of CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) hat shaped sectional members when CFRP laminates are under the hygrothermal environment. The absorbed energy, mean collapse load and deformation mode were analyzed for side members which absorbed most of the collision energy. Therefore we have made a static collapse experiment to research into the difference of absorbed energy and deformation mode between moisture absorbed specimen and non-moisture absorbed specimen.

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온도 변화에 따른 열습 환경하에서의 CFRP 모자형 단면부재의 강도평가 (Strength Evaluation on CFRP Hat-shaped Sectional Members According to Changes in Temperature Under Hygrothermal Environment)

  • 양용준;국현;양인영
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.892-896
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    • 2012
  • CFRP composites with light weight, high strength, and high elasticity by comparing with metal are widely used rather than previous steel plates. However, CFRP composite material has the weakness at hydrothermal and collapsed impact environment. Especially, moisture absorption into composite material can change molecule arrangement and chemical properties under hydrothermal environment. And static collapse experiment is the research in the differences of absorbed energy and deformation mode between moisture and non-moisture absorbed specimens. This study is compared and analyzed on the progress change of moisture absorption ratio after setting up the temperatures of 60 and 80 degrees C in order to comprehend how the change in the temperature influences on moisture absorption status inside CFRP composite materials.

탄소섬유/에폭시 복합재의 기계적 특성에 미치는 염수환경의 열습 영향 (Hygrothermal Effect of Salt-Water Environments on Mechanical Properties of Carbon/Epoxy Composites)

  • 황영은;윤성호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권10호
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    • pp.1261-1266
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    • 2012
  • 본 연구에서는 최대 12개월 동안 염수침수시험을 수행하여 염수환경의 열습조건이 복합재의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 복합재 시편은 직물 형태의 탄소섬유와 에폭시로 구성된 프리프레그를 적층하여 제작하였으며, 노출온도 $35^{\circ}C$, $55^{\circ}C$, $75^{\circ}C$가 적용된 염수환경에 완전 침수시키는 조건을 적용하였다. 연구결과에 따르면 복합재의 인장강성과 인장강도는 노출온도와 노출시간이 증가할수록 노출전에 비해 감소 정도가 크지 않았지만 이에 비해 압축강성과 압축강도는 감소 정도가 크게 나타났다. 특히 압축강도는 노출온도가 증가할수록 염수침투가 가속화되어 감소 정도가 크게 나타났다.

고온.고습 환경 하에서의 계면수 변화에 따른 CFRP모자형 단면 부재의 압궤특성 (Collapse Characteristics of CFRP Hat Shaped members According to Variation of Interface Numbers under the Hygrothermal Environment)

  • 양용준;차천석;양인영
    • 한국생산제조학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.241-247
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    • 2009
  • It is important to satisfy the requirements and standards for the protections of passengers in a car accident. There are lots of studies on the crushing energy absorption of a structure members in automobiles. We have studied to investigate collapse characteristics and moisture absorption movements of CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) hat shaped sectional members when CFRP laminates are under the hygrothermal environment. In particular, the absorbed energy, mean collapse load and deformation mode were analyzed for side members which absorbed most of the collision energy. Variation of CFRP interlaminar numbers is important to increase the energy absorption capability. Therefore we have made a static collapse experiment to research into the difference of absorbed energy and deformation mode between moisture absorbed specimen and non-moisture absorbed.

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고온.고습 환경하에서의 압궤조건 변화에 따른 CFRP 모자형 단면부재의 강도평가 (Strength Evaluation of CFRP Hat-shaped Sectional Members Due to Variation of Collapse Conditions Under Hygrothermal Environment)

  • 양용준;양인영;심재기
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.7-14
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    • 2012
  • CFRP composite material has the superior specific strength and rigidity compared to metallic materials, and is widely adopted in the various fields. However, CFRP composite material has the weakness in hygrothermal and crash environment. Especially, moisture ingress into composite material under hygrothermal environment can change molecule arrangement and chemical properties. In addition, interface characteristics and material component properties can be degraded. A collapse experiment has been made to research the differences of absorbed energy and deformation mode between absorbed specimens of moisture and non-moisture. As a result of this study, the effect of moisture absorption and impact loads of about 30~50% reduction in strength are shown.

고온.고습 환경에서 CFRP 적층재의 충격손상와 잔류강도 (Impact Damages and Residual Strength of CFRP Laminates under the Hygrothermal Environment)

  • 정종안;양인영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권12호
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    • pp.3748-3758
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    • 1996
  • This study is to investigate experimentally relationships between the impact energy and moisture absorption characteristies vs.the residual bending strength with the variation of stacking seqences. When Carbon-fiber reinforced plastics(CFRP) impact-induced laminates are subjected to the high temperatures and hygrothermal effects, it is found that what CFRP laminates are impacted by a steel ball (5 mm in diametar) ; thus, the generated delamination is observed by the ultrasonic microscope. And the residual bending strength is evaluated by a three-point bending test. Also, a thermostat is used in test with the unimpacted and impacted specimens for the moisture experimentaiton. The percision electro lever scles is used to measure the moisture content(1/10, 000g).