• 제목/요약/키워드: 직물 복합재료

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3D 직교 직물 복합재료의 충격 거동 및 특성에 관한 수치해석 (Low-Velocity Impact Characterizations of 3D Orthogonal Woven Composite Plate)

  • 지국현;김승조
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.170-174
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    • 2002
  • In this study, the material characterization and the dynamic behavior of 3D orthogonal woven composite materials has been studied under transverse central low-velocity impact condition by means of the micromechanical model using finite elements. To build up the micromechanical model considering tow spacing and waviness, an accurate unit structure is stacked in x-y-z direction repeatedly. First, the mechanical properties of 3D orthogonal woven composites are obtained by means of virtual experiment using full scale Finite Element Analysis based on the DNS concepts, and the computed elastic properties are validated by comparison to available experimental results[9]. Second, using the implementation of this validated micromechanical model, 3D transient finite-element analysis is performed considering contact and impact, and the impact behavior of 3D orthogonal woven composite is investigated. A comparison study will be carried out in terms of energy absorption capabilities.

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3D 직교 직물 복합재료 평판의 미시구조를 고려한 손상 거동 연구 (A Study of damage behaviors of 3D orthogonal woven composite plates under Low velocity Impact)

  • 지국현;양정식;김승조
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.53-56
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    • 2005
  • In this study, the material characterization and the dynamic behavior of 3D orthogonal woven composite materials has been studied under transverse central low-velocity impact condition by means of the micromechanical model using finite elements. To build up the micromechanical model considering tow spacing and waviness, an accurate unit structure is stacked in x-y-z direction repeatedly. First, the mechanical properties of 3D orthogonal woven composites arc obtained by means of virtual experiment using full scale Finite Element Analysis based on the DNS concepts, and the computed elastic properties arc validated by comparison to available experimental results. Second, using the implementation of this validated micromechanical model, 3D transient finite-clement analysis is performed considering contact and impact, and the impact behavior of 3D orthogonal woven composite is investigated. A comparison study with the homogenized model will be carried out in terms of global and local behaviors.

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섬유 프리프레그의 저장에 따른 Tack성 변화 I (Tack Property Changes with the Storage of Textile Prepreg I)

  • 홍태민;원종성;이정순;조대현;이승구
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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    • pp.74-74
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    • 2012
  • 섬유 프리프레그(Prepreg)는 강화섬유를 수지에 함침하여 B-stage로 만든 복합재료의 중간성형재료이다. 최종적으로 프리프레그를 금형에 적층하여 가열 가압하여 수지를 경화함으로써 최종제품이 완성된다. 본 연구에서는 직물형 프리프레그를 사용하였는데, 사용되는 직물형태로는 복합재료 성형공정에서 형태안정성이 우수한 평직물과 능직물이 주로 사용된다. 직물형 프리프레그를 사용한 복합재료는 작업성과 형태안정성이 우수하면서 내충격특성이 우수하여 오토바이용 헬멧, 방탄용 헬멧 등에 주로 사용된다. 프리프레그에 요구되는 주요 특성중 하나는 Tack성으로서, 성형 과정에서 프리프레그를 여러 장 적층할 때 적층된 층 간에 미끄러지지 않으면서 잘 고정되어 적층 작업을 원활하게 하는 역할을 한다. Tack성은 수지의 B-stage 경화 후의 점성 거동에 따라 변화될 수 있는 것으로 표면의 끈끈함의 정도로서 알 수 있다. Tack성은 온도에 민감하여 측정 시에 일정한 온도의 유지가 중요하다. 이러한 온도에 대한 민감성 때문에 프리프레그의 저장시 저온에서 저장하는 것이 원칙인데, 상온에 있을 경우 시간경과에 따른 Tack성 변화가 크게 나타나게 된다. 따라서 본 연구에서는 아라미드 섬유와 열경화성수지를 이용하여 프리프레그를 제조하고 이를 상온상태에서 보관 시 일정시간 경과에 따른 Tack성 변화를 알아보고자 하였다.

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부직포 심지 부착에 의한 모직물의 굽힘 및 인장 거동 변화 (The Effect of Interlining Adhesion on the Bending and Tensile Behavior of the Wool Fabrics)

  • 이승윤;서문호
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.132-134
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    • 2003
  • 직물에 부직포 심지를 부착하면, 각각 단독으로 있을 때와는 다른 새로운 특성을 나타내게 되고, 그러한 복합재료의 역학적 성질들을 그것의 구성성분들의 성질들로부터 예견하려는 시도가 많이 행해지고 있다. 이에 대해서는 복합재료와 구성성분들의 역학적 성질들 비교[1,2]에서부터 구성성분들의 역학적 성질들의 합에 가중치를 적용해서 구성성분들과 복합재료의 역학적 성질들의 상관관계를 구하려는 노력[3,4,5], 구성성분들 뿐만 아니라 접착제의 상태가 최종 복합재료의 역학적 성질에 미치는 영향에 대한 연구[6,7]까지 다양한 관점에서 연구가 행해지고 있다. (중략)

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브레이드 복합재료의 원공의 크기와 분포가 재료강도에 미치는 영향 (The Effect of Circulat Hole Size and Distribution on Strength of Braided Composite)

  • 이경우;강태진
    • 한국재료학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.253-258
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    • 1994
  • S2-유리 섬유/폴리에스터 브레이드 복합재료에서 원공의 크기 및 원공간 거리 변화가 인장성질, 핀하중 인장성질, 굽힘성질에 미치는 영향을 연구하였다. 원공의 크기에 따른 복합재료의 인장강도의 저하는 Whitney와 Nuismer에 의해 제시된 이론값과 대체로 일치함을 보여주었으며 이때의 특성길이($d_o$)는 브레이드 복합재료는 약 1.6mm, 직물 적층 복합재료는 약 1.8mm가 되었다. 브레이드 복합재료의 원공간 거리 변화에 따른 인장강도의 변화는 두 원공 중심 사이의 거리가 원공 지름의 4배 이상이면 원공간 상호작용이 없었다. 원공의 중심과 측면간 거리에 따른 인장강도의 변화는 원공의중심과 측면간 거리가 원공 지름의 3배 이상일 때 상호작용이 없었다. 핀하중 인장실험에서 브레이드 복합재료와 직물 적층 복합재료 모두 핀의 지름이 증가함에 따라 Bearing Stength는 감소하였다.

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케블라/스펙트라 하이브리드 복합재료의 방탄 성능에 관한 연구 (Study on the Ballistic Performance of Kevlar/Spectra Intraply Hybrid Composites)

  • 김종원;이준석;김민영;이동률
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.215-216
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    • 2003
  • 섬유강화 복합재료(FRC:Fiber Reinforced Composites)는 기존의 금속재료에 비해 높은 비강도, 비강성의 특성으로 인해 자동차, 항공산업 등 폭 넓은 응용 범위에 적용되고 있다. 특히 직물 복합재료(Fibric Composites)는 취급이 용이하고, 유연성이 높기 때문에 복잡한 형상을 가지는 금형에 적용하기가 수월하다. 하지만 아직까지는 금형의 형상에 있어서 제약을 받고 있다. (중략)

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새로운 주파수 선택 표면: 주파수 선택적인 직물 복합 재료 (A Novel Frequency Selective Surface: Frequency Selective Fabric Composite)

  • 이상의;김천곤
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.920-928
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    • 2006
  • 전자파를 선택적으로 투과시킬 수 있는 섬유 강화 복합 재료를 제안하였다. 이 주파수 선택적인 직물 복합재료는 탄소 섬유와 유전 섬유를 직조하여 주기적인 패턴을 가지도록 제작된다. 먼저 주파수 선택적인 직물형 복합 재료의 전자기적 특성을 조절할 수 있는 설계인자들에 대해 살펴보고, 이후에 정사각형 패턴을 가지는 평직 복합 재료를 제작하고 이것의 전자기적 특성을 탄소 로빙의 전기 전도도, 섬유의 굴곡, 그리고 개구면 대요소 크기의 비에 대해 고찰하였다. 전기 전도도에 있어서는 섬유 체적비와 주파수 분산성에 대한 의존성을 고려하였다. 구성 재료의 물성 및 섬유 체적비는 제작된 FSFC의 전자기적 특성에 큰 영향을 주지 않았으나, 개구면 대 요소 크기의 비는 많은 영향을 주었다.

스프레드 탄소섬유 직물 복합재료의 성형온도에 따른 기계적 특성에 관한 연구 (Effect of Fabricating Temperature on the Mechanical Properties of Spread Carbon Fiber Fabric Composites)

  • 은종현;곽재원;김기정;김민성;성선민;최보경;김동현;이준석
    • Composites Research
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    • 제33권3호
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    • pp.161-168
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    • 2020
  • 본 연구에서는 스프레드 기술이 적용된 열가소성 탄소섬유 복합재료의 성형 온도에 따른 기계적 특성과 폴리프로필렌 필름의 열적 특성에 대해 조사하였다. 스프레드 기술이 적용된 탄소섬유 직물과 범용 탄소섬유 직물로 탄소섬유 강화 복합재료를 제작하였고, 시차 열량 주사계(DSC), 열 중량 분석법(TGA), 점도계를 사용하여 폴리프로필렌 필름의 열적 특성을 측정하였다. 인장, 굽힘, 층간 전단 실험을 통해 복합재료 성형 온도 조건에 따른 스프레드 탄소섬유 복합재료(SCFC)와 범용 탄소섬유 복합재료(CCFC)의 기계적 특성을 확인하였다. 폴리프로 필렌 수지의 융점 이상인 200~240℃ 구간에서 복합재료를 제작하였으며, 주사 전자 현미경(SEM) 분석을 통해 성형 온도 조건에 따른 열가소성수지의 함침성을 관찰하였다. 그 결과, 성형 온도가 증가함에 따라 폴리프로필렌 수지의 점도가 감소하여 함침성이 향상되었으며, 230℃ 성형 온도 조건에서 기계적 특성이 가장 우수한 것을 확인하였다.

직물 복합재료의 드레이핑 미소 거동 관찰: 사진틀 전단실험 (MICROSCOPIC OBSERVATION OF DRAPED COMPOSTTE MATERIALS : Picture Frame Test)

  • 강재훈;장승환
    • Composites Research
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    • 제18권2호
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    • pp.13-19
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    • 2005
  • 본 논문에서는 전단 변형을 받은 새틴 건직물을 이용하여 토우간격, 토우 두께. 토우 진폭변화 등의 토우 파라메터의 미소 변형을 관찰하였다. 재료 내부에 발생한 평면 하중에 따른 관찰 결과를 평가하기 위해 일방향 편향 인장실험과 이축 인장실험 결과와 비교하였다. 불균일한 하중분포를 유발하는 정렬 불일치각을 가지는 재료의 사진틀 전단실험 곁과 인장방향과 압축방향의 토우에서와 다른 변형 거동을 보이는 것을 확인하였다.