• 제목/요약/키워드: 인장강화

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인장-비틀림 하중에 의한 섬유강화 복합재료의 피로수명 예측 (Fatigue Life Prediction of FRP Composites under Uniaxial Tension and Pure Torsion Loadings)

  • 박성완
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.64-73
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    • 2004
  • A fatigue damage accumulation model based on the continuum damage mechanics theory was developed where modulus decay ratios in tension and shear were used as indicators for damage variables D. In the model, the damage variables are considered to be second-order tensors. Then, the maximum principal damage variable, $D^*$ is introduced. According to the similarity to the principal stress, $D^*$ is obtained as the maximum eigen value of damage tensor [D]. Under proportional tension and torsion loadings, fatigue lives were satisfactorily predicted at any combined stress ratios using the present model in which the Fatigue characteristics only under uniaxial tension and pure torsion loadings were needed. Fatigue life prediction under uniaxial tension and pure torsion loadings, was performed based on the damage mechanics using boundary element method.

일방향 탄소섬유강화 복합재료의 기계적 성질에 미치는 수 환경의 영향 (Effect of Water Environment on the Mechanical Properties of Unidirectional CFRP)

  • 손선영;김재동;고성위
    • 한국해양공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.23-30
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    • 1997
  • The purpose of this paper is to investigate the water environmental effect on the mechanical properties of carbon fiber/epoxy composites. Moisture concentration absorbed in CFRP under various water environment was calculated and degradation of mechanical properties for each wet composite laminates is investigated by performing the flexual and tensile test. The results show that moisture absorption is accelerated in higher temperature environment and under the same temperature sea water environment prompts more absorption than fresh water. As increasing the water temperature and moisture concentration tensile and flexual strength decreased as much as 25%-40% compared with dry condition.

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섬유강화 고분자 복합재료에서 섬유배향상태에 따른 기계적 성질 (The Mechanical Property by Fiber Orientation Distributions in Fiber-Reinforced Polymeric Composites)

  • 이동기;심재기;한길영;김혁;김진우;이정주
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.202-205
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    • 2003
  • Investigated whether fiber orientation situation of fiber reinforcement macromolecule composition board and the fiber inclusion rate are perpendicular and horizontal direction tensile strength and some correlation. Fiber orientation situation of tensile strength of 0 direction of composition board increased changelessly by aeolotropy in isotropy. Tensile strength of 90 direction that is isotropy and tensile strength of 0 direction that is aeolotropy agreed almost. Get into aeolotropy, the reinforcement rate of fiber decreased. When load interacts for width direction of reinforcement.

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하이브리드 프리프레그를 사용한 적층복합재료의 기계적 특성 (Mechanical characteristics of laminated composites using hybrid prepreg)

  • 정성교;정성균;임승규
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 1999년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.189.1-192
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    • 1999
  • 본 연구에서는 카본 부직포와 유리스크림을 사용한 하이브리드 복합적층판의 인장특성을 평가하였다. USN125계열 탄소섬유강화 복합재료의 층과 층 사이에 부직포와 유리 스크림을 사용하고 오토클레이브를 이용하여 시험편을 제작하였다. 그 결과 섬유강화 복합재료의 기계적 특성은 유리 스크림을 삽입한 시험편보다 부직포를 삽입하여 개선되었다.

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Mg-Zn-Sn합금의 열처리에 따른 기계적 특성 평가

  • 김은정;박혜영;한정환
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.40.1-40.1
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    • 2009
  • 최근 세계적으로 환경 규제가 강화되면서 수송기계 산업 등의 경량화 소재 개발이 관심을 모으고 있다. 특히 금속재료 중 밀도가 낮고, 비강도 기계적 가공성이 우수한 마그네슘은 경량소재로써 많은 각광을 받고 있다. 그러나 상업적으로 널리 사용되는 Mg-Al계 합금은 $Mg_{17}Al_{12}$상이 형성되어 고온 기계적 특성이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 마그네슘의 강도 개선을 위한 원소로써 고용강화 원소로 많이 쓰이는 Zn와 고온에서 안정한 $Mg_2Sn$이 형성되는 Sn을 첨가한 Mg-Zn-Sn합금을 선택하여 시효온도에 따른 기계적 특성과 석출물을 관찰하였다. 실험 이전에 열역학적 분석을 바탕으로 Mg-Zn-Sn합금의 Zn함량 변화에 따른 상태도 계산 및 석출량 변화와 석출온도를 도출하였다. 도출된 석출온도를 바탕으로 Mg-Zn-Sn합금을 용체화 처리하고 시효시간에 따른 경도 변화와 미세구조를 관찰하였다. 또한 기계적 특성을 평가하기 위해 인장시험을 실시하였고 XRD, 주사전자현미경을 이용하여 석출상을 확인하였다.

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단섬유 끝 형상이 강화고무의 인장 특성에 미치는 영향 (Effects of Short-fiber End Shape on Tensile Properties of Reinforced Rubber)

  • 류상렬;이동주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권6호
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    • pp.1023-1030
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    • 2001
  • The tensile properties of short nylon6 fiber reinforced NR and SBR have been investigated as functions of diameter ratio(DR), interphase condition, fiber aspect ratio(AR), and fiber content. The short-fiber(DR=3 and AR=2) reinforced SBR did not show the dilution effect for all interphase conditions. And the short-fiber(DR=3 and AR=2) reinforced NR did not show the dilution effect except for the no-coating. The better interphase condition, the lower dilution effect at same DR. The tensile moduli are significantly improved due to fiber content and diameter ratio at same interphase condition. The pull-out force increased with the DR. The better interphase condition, the higher pull-out force at same DR. It is found that the DR and AR have an important effect on tensile properties.

연속 유리섬유 강화 폴리유산 복합재료의 제조 및 물성 (Manufacture of Continuous Glass Fiber Reinforced Polylactic Acid (PLA) Composite and Its Properties)

  • 노정우;이우일
    • Composites Research
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    • 제26권4호
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    • pp.230-234
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    • 2013
  • 본 연구에서는 연속 유리섬유 강화 폴리유산 복합재료를 직접함침방법을 이용하여 제조하였고, 이의 기계적 열적 물성이 고찰되었다. 프리프레그의 물성은 기존의 알려진 폴리유산의 물성과 사출 성형으로 제조된 유리섬유 강화 폴리유산 복합소재와 비교 평가되었으며, 섬유체적분율 27.7% 를 갖는 연속 유리섬유 강화 폴리유산 복합재료의 인장응력, 굽힘응력, 굴곡탄성율은 각각 331.1 MPa, 528.6 MPa, 24.0 GPa의 향상된 값을 보였다. 또한 향상된 열변형 온도와 결정화도가 확인되었다. 생산속도에 따른 함침도가 고찰되었고, 그 결과 본 연구에 사용된 공정조건에서는 분당 5 m의 섬유당김속도에서 함침도 90% 이상의 연속 유리섬유 강화 폴리유산 복합재료를 제조가능하였다.

변형률 구배 소성을 고려한 입자 강화 알루미늄 복합재의 크기 종속 강화 모델링 (Modeling of Size-Dependent Strengthening in Particle-Reinforced Aluminum Composites with Strain Gradient Plasticity)

  • 서영성;박문식;송승
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권7호
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    • pp.745-751
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    • 2011
  • 입자강화 알루미늄 복합재의 강도를 계산하기 위하여 압밀 후 냉각할 때 일어나는 전위 펀칭을 유한요소로 모델링 하였다. 다양한 입자의 체적비에서 입자의 크기가 강도에 미치는 영향을 고려하기 위하여 강화 입자 주위에 변형률 구배 소성과 테일러 전위 모델을 적용하였다. 변형률 구배는, 구형 단위 셀이 냉각하는 동안 입자와 기지재의 열팽창계수 차이에 의한 전위 펀칭이 일어날 때 형성되는 등가소성변형률로부터 구하였다. 펀칭된 영역에 걸쳐 평균적으로 변형률 구배를 고려함으로써 항복 응력이 증가하는 것을 관찰하였다. 유한요소 해석을 활용하여 다양한 입자 크기와 체적비에 대하여 SiC 강화 알루미늄 356-T6 복합재의 축대칭 단위 셀의 인장시 강도의 변화를 예측하였다. 예측된 강도는 실험 데이터와 잘 일치하며, 입자 크기 의존 효과를 분명히 보인다.

시편 크기 및 시험속도가 단섬유 강화 클로로프렌 고무의 관통 특성에 미치는 영향 (Effects of Specimen Size and Testing Velocity on Puncture Properties of Short-fiber Reinforced Chloroprene Rubber)

  • 류상렬;이동주
    • Composites Research
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    • 제20권6호
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    • pp.28-33
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    • 2007
  • 단섬유 강화고무의 관통 특성에 대해 섬유 종횡비(AR: 섬유 길이/섬유 직경), 섬유 함유량, 시편 크기 그리고 시험속도를 변수로 하여 연구하였다. 기지와 단섬유 강화고무의 관통 저항은 시편 크기의 증가에 따라 감소하였고, 동일한 시편 크기에서 시험 속도의 증가에 따라 관통 저항력은 증가하였다. 각각의 섬유 함유량에서 섬유 종횡비가 클수록 높은 관통응력 값을 보였다. 인장강도와 관통응력의 비교를 통해 시편 형상의 문제점에 대해 고찰하였다. 기지와 단섬유 강화고무의 막에 작용하는 힘은 시편의 크기에 관계없이 유사한 값을 보였고, 동일한 시편 크기에서 시험속도의 증가에 따라 증가하였다. 각각의 섬유함유량에서 섬유 종횡비가 클수록 막에 작용하는 힘은 크게 나타났다 전체적으로 시편 크기, 시험속도가 단섬유 강화고무의 관통 특성에 지대한 영향을 미침을 확인하였다.

비대칭물성을 고려한 일축방향 섬유강화 복합재료 C링의 점탄성적 거동해석 (Viscoelastic Bending Behaviors of Unidirectional Fiber Reinforced Composite C-rings with Asymmetric Material Properties)

  • 이명규;이창주;박종현;정관수;김준경;강태진
    • Composites Research
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    • 제13권5호
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    • pp.18-30
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    • 2000
  • 일축방향 섬유강화 복합재료 C링의 최적설계를 위하여, 이의 점 하중 하에서의 점탄성적 하중완화거동을 해석하였다. 이를 위하여 곡선보의 굽힘 이론을 이용하여 탄성학적 처짐과 굽힘 강성의 해석을 수행한 후 상당원리(correspondence theorem)를 이용하여 점탄성학적 하중완화 거동을 해석하였다. 일축방향 섬유강화 복합재료의 직교이방성 뿐만 아니라 복합재료의 인장강성과 압축강성의 차이에서 기인하는 비대칭물성도 함께 고려하였다. 그 결과 C링의 단면의 두께가 반지름에 비해 충분히 작은 보라면 보이론만으로도 정확하게 곡선보를 해석할 수 있고 하중완화 이론값 또한 실험값과 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다.

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