• 한국정밀공학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.102-108
• /
• 2010

Recently, carbon fiber reinforced plastic(CFRP) composite materials have been widely used in various fields of engineering because of its advanced properties. Also, CFRP composite materials offer new design flexibilities, corrosion and wear resistance, low thermal conductivity and increased fatigue life. However CFRP composite materials are susceptible to impact damage due to their lack of through-thickness reinforcement and it causes large drops in the load-carrying capacity of a structure. Therefore, the impact damage behavior and subsequently load-carrying capacity of impacted composite materials deserve careful investigation. In this study, the residual strength and impact characteristics of plain-woven CFRP composites with impact damage are investigated under axial tensile test. By using obtained residual strength and Tan-Cheng failure criterion, residual strength of CFRP laminate with arbitrary fiber angle were evaluated.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.94-101
• /
• 2010

Composite materials have a higher specific strength and modulus than traditional metallic materials. Additionally, these materials offer new design flexibilities, corrosion and wear resistance, low thermal conductivity and increased fatigue life. These, however, are susceptible to impact damage due to their lack of through-thickness reinforcement and it causes large drops in the load-carrying capacity of a structure. Therefore, the impact damage behavior and subsequently load-carrying capacity of impacted composite materials deserve careful investigation. In this study, the residual strength and impact characteristics of plain-woven CFRP composites with impact damage are investigated under axial tensile test. Impact test was performed using drop weight impact tester. And residual strength behavior by impact was evaluated using the caprino model. Also we evaluated behavior of residual strength by change of mass and size of impactor. Examined change of residual strength by impact energy change through this research and consider impactor diameter in caprino model.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제27권3호
• /
• pp.327-335
• /
• 1995

원자로의 가동중지 중이나. 재장전시 중기 발생기의 세관검사 및 보수작업을 병행하면 원전의 운전정지보수기 간을 현저하게 단축할 수 있다. 이때 원자로가 설치되어 있는 수조의 냉가수가 중기발생기내로 유입되는 것을 막는 장비로써 노즐댐이 있다. 노즐댐의 설치는 고방사선환경과 제한된 공간에서 작업을 해야 하는 특수성 때문에 작업자들이 기피하는 현상을 보인다. 현재 쓰이고 있는 무거운 노즐댐은 노즐댐설치 및 제거작업에 장애가 되는 가장 큰 요인이다. 본 논문에서는 노즐댐의 재질선정과 구조설계를 병행하여 현재 쓰이고 있는 노즐댐보다 가벼우면서도 굽힘강성 대 무게비와 비 강도가 증가된 노즐댐을 설계하였으며, 탄소섬유강화 복합재료로 경량노즐댐을 제작 완료하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.198-207
• /
• 1986

본 연구에서는 Fig.1과 같이 시편 부위에 균일응력분포가 작용하도록 M.Arcan 등에 의해 제시된 비대칭형상의 시편고정물에 층간균열을 가진 시편을 부착한 다음 하중각도를 바꾸어가며 모우드 II뿐 아니라 혼합모우드 및 모우드 I까지도 실험 할 수 있는 실험장치를 사용하여 균열면에서의 섬유방향이 〔0/0〕이고 초기균열길이비가 0.4, 0.5, 0.6인 시편의 모우드I, 혼합모우드 및 모우드II 층간파괴인 성치들을 실험 적으로 구해 혼합모우드 파괴결정조건식들에 적용시켜 보았다. 또한 균열면에서의 섬유방향이 〔0/0〕, 〔0/30〕, 〔0/45〕및 〔0/60〕인 경우의 층간파괴인성치와 이때 의 파괴현상에 대해 관찰하였다.

• 한국생산제조학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.326-333
• /
• 2010

In this study, DAQ and TRA modules were applied to the CFRP single specimen testing method using AE. A method for crack identification in CFRP specimens based on k-mean clustering and wavelet transform analysis are presented. Mode I on DCB under vertical loading and mode II on 3-points ENF testing under share loading have been carried out, thereafter k-mean method for clustering AE data and wavelet transition method per amplitude have been applied to investigate characteristics of interfacial fracture in CFRP composite. It was found that the fracture mechanism of Carbon/Epoxy Composite to estimate of different type of fractures such as matrix(epoxy resin) cracking, delamination and fiber breakage same as AE amplitude distribution using a AE frequency analysis. In conclusion, the presented results provide a foundation for using wavelet analysis as efficient crack detection tool. The advantage of using wavelet analysis is that local features in a displacement response signal can be identified with a desired resolution, provided that the response signal to be analyzed picks up the perturbations caused by the presence of the crack.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.183-190
• /
• 2006

본 연구는 철근콘크리트 보에 대해 선가력 후 보강재료별로 보강 효과를 파악하기 위하여 휨 실험한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 실험결과, CB 보강 실험체가 콘크리트 내부에 매입되어 일체 거동함으로써 휨내력 향상 및 연성능력 면에서 가장 우수한 것으로 나타났으며, 섬유계 보강재인 CFS와 GFS 보강 실험체 또한 우수한 내력을 가지는 것으로 나타났다. GSP 보강실험체의 경우 다른 보강 실험체에 비해 보강재 자체의 내력은 큰데 반해 콘크리트와 부착성이 떨어져 상대적으로 낮은 보강효과를 보였으며 실제 구조체에서는 콘크리트와 부착성이 개선 되어 보다 큰 보강효과를 발휘할 것으로 사료된다.

• 한국표면공학회지
• /
• 제46권5호
• /
• pp.223-228
• /
• 2013

In this work, the grow of carbon nanotube (CNT) on carbon fiber was introduced on PAN-based carbon fibers for the enhancement of mechanical interfacial strength of carbon fibers-reinforced composites. The surface properties of carbon fibers were determined by scanning electron microscopy (SEM) and mechanical interfacial properties of the composites were studied by interlaminar shear strength (ILSS). From the results, it was found that the mechanical interfacial properties of CNT-carbon fibers-reinforced composites (CNT-CFRPs) enhanced with decreasing the CNT content. The excessive CNT content can lead the failure due to the interfacial separation between fibers and matrices in this system. In conclusion, the optimum CNT content on carbon fiber surfaces can be a key factor to determine the mechanical interfacial properties of the CNT-CFRPs.

• 한국염색가공학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.245-254
• /
• 2020

The sheet molding compound composite has been applied divers section. This paper reports processing of carbon fiber reinforced thermosetting composite with diverse resins and which was composed of chopped carbon fiber (30 ~ 60 wt%). Normally the paste that the viscosity is over 15,000 cps has been used in traditional Sheet molding compound (SMC) machine. In this research, SMC machine was designed to make Carbon-sheet molding compound (C-SMC) prepreg which was composed with low viscosity resin (1,800 ~ 2,500 cps increase up to 10,000 cps after aging). In order to confirm the optimal processing condition. Mechanical strength tests including tensile test, shear test, impact test, flexural strength test were conducted on C-SMC composites. Plus we identified the correlation between the mechanical properties and prepreg processing condition (carbon ratio and applied resin).

• Composites Research
• /
• 제37권3호
• /
• pp.162-169
• /
• 2024

본 논문에서는 습식 방사 공정을 통한 PAN(polyacrylonitrile)계 전구체 섬유의 형태학적 제어 및 2종의 흑연화 촉진제(Ca, Ni)가 도입된 PAN계 탄소섬유의 흑연화 거동을 조사하였다. 흑연화 촉진제는 습식방사된 PAN 계 전구체 섬유의 열수 연신시 형성된 기공으로 도입되었으며, 결정구조 및 라만 분석을 통해 흑연화 촉진효과를 검토하였다. 1500℃의 상대적으로 낮은 온도에서는 흑연화에 큰 영향을 주지 않은 반면에, 2400℃의 고온에 서는 흑연화 촉진제 미처리 섬유와 비교하여 I_D/I_G 비율이 최대 2배까지 감소하는(GF-AS 0.54: GF-Ni100 0.28) 경향을 나타냈다. 흑연화도(degree of graphitization)는 Ca 흑연화 촉진제와 비교하여 Ni 흑연화 촉진제가 더 큰 영향을 끼침을 I_D/I_G 비율을 비교하여(GF-Ca100 0.42: GF-Ni100 0.28) 확인할 수 있었다. 또한, 2D band의 존재로부터 흑연평면구조가 다층으로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 흑연결정의 결정면간거리(d₀₀₂)에 대한 흑연화 촉진제 효과는 미비하였으나, 특히 Ca 흑연화 촉진제 처리된 흑연섬유(GF-Ca100)의 경우 최대 ~5 nm 결정 크기가 증가함이 확인되었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.774-780
• /
• 2014

일반적으로 CFRP 레저선박의 상부구조물은 동급전장 타 선박보다 매우 작은 경향을 보이고 있는데, 이는 풍압면적에 의한 횡요저항력과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 CFRP 레저선박의 이러한 상부구조물 형상 특성을 풍압면적 변화에 따른 복원안정성 분석을 통해 파악하고자 한다. GFRP 레저선박과 CFRP 레저선박의 선체 및 상부구조물 형상 특성을 상호 비교하고, CFRP 레저선박의 상부구조물 형상변화를 통해 그 변화가 복원안정성에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 이를 위해 GFRP, CFRP 레저선박 총 10척의 형상을 비교, 분석하여 선체와 상부구조물 간의 형상 추세를 파악하였고, ISO 12217에 따른 횡요저항력 추정 및 복원안정성 평가 프로그램 개발을 통해 상부구조물의 형상 변화와 복원안정성 간의 관계를 분석하였다. 연구결과, CFRP 레저선박의 풍압면적 분포경향은 GFRP 레저선박과 비슷하였으나, 상대적으로 상부구조물 형상 비율은 절반정도 크기에 그치는 경향을 보였다. 또한 CFRP 레저선박의 상부구조물 크기를 동급전장의 GFRP 선박 상부구조물 면적 비율 이상(10%) 증가시키는 경우 횡요저항력에 의한 복원성능에 문제가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.