• 제목/요약/키워드: 탄소섬유 강화 복합재

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CFRP 적층판의 동적 층간파괴인성의 평가법 (A Study on the Estimation of Dynamic Interlaminar Fracture Toughness on CFRP Laminates Plates)

  • 김지훈;김영남;판부직규;양인영
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.80-91
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    • 1998
  • In this paper, the estimation of dynamic interlaminar fracture toughness on fracture mode II in CFRP(carbon fiber reinforced plastics) laminates in made. Dynamic ENF(End Notched Flexure) apparatus used in this paper is manufactured by suing Split Hopkinson Pressure Bar. The static and impact load history in the CFRP specimen is measured by using manufactured dynamic ENF tester and 3-point bending test is carried out to find the load history. Also dynamic interlaminar fracture toughness can be found by using the J integral obrained from dynamic analysis in consideration of intertia-force effect.

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음향방출특성에 의한 탄소섬유강화 복합재의 손상파괴거동에 관한 연구 (Study on Evaluating the Damage Fracture Behavior of the Carbon Fiber Reinforced Composite Material by Acoustic Emission Characteristics)

  • 권오현
    • 한국안전학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-5
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    • 2002
  • An approach for the damage of delamination which is the major concern during mechanical working for composite laminate material is proposed based on linear elastic fracture mechanics. This paper presents method evaluating of damage crack length using by average thrust force with AE characteristics. Also, the relations of AE characteristics are obtained from delamination damages. We found the onset ply of the delamination and a critical energy release rate and expressed a stress intensity factor by AEcount equation.

전단파 분극현상을 갖는 초음파 탐촉자 민감도 기법에 관한 연구 (A Study on method of Using Ultrasonic Transducers With shear wave Polarization Direction)

  • 나승우;임광희;송상기;정동화;양인영
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.744-747
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    • 2001
  • This paper shows shear wave behavior of CFRP composite laminates as a polar grid form to evaluate vibration pattern of ultrasonic transducers, which gives measured modelling fundamental contents of nondestructive evaluation. Polarized direction can be obtained by using a c-scanner and sensitivity of transducers is founded when using through-transmission method of two transducers. And modelling of vector decomposition is presented based on ply-to-ply method to apply practicable nondestructive evaluation of CFRP laminate lay up. This modelling decomposes the transmission of linearly polarized wave into orthogonal components through each ply of a laminate. It is found that a high provable shows between the model and experimental developed in characterizing layup of CFRP composite laminates.

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적층구성이 다른 복합재의 드릴 가공에 관한 연구 (A Study on the Drilling of Composites laminates with respect to Stacking sequences)

  • 정성택;박종남;조규재;심재기
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.180-185
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    • 2002
  • In recent days the more use of CFRP composite is in the airplane, automobile, and sport goods, etc., the more necessity of research on it in this engineering. In this research, the CFRP composite specimen are fabricated by 48 CFRP plies with 6 stacking sequences, and the specimens are drilled with 4 tools. The results are analyzed with consideration of cutting force, type of tools and fabrication condition. The specimens with each drilling conditions are also investigated with SEM. The optimal drilling conditions such as drill types and cutting force with respect to the fabricating condition are studied.

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대구경 광학탑재체 광구조부의 길이 안정성 측정장치

  • 연정흠;이응식;장수영;이덕규
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.227.2-227.2
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    • 2012
  • 대구경 고해상도 광학탑재체의 광구조부는 주반사경과 부반사경 등을 포함한 주요 광학부품들과 검출기를 포함한 초점면 조립부 등을 고정 지지해주는 부분으로, 발사시 전달되는 진동 및 우주 열환경하에서의 길이 안정성을 광학성능 범위내로 유지하여야 한다. 광학탑재체의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 것은 주반사경과 부반사경의 광축방향의 길이 안정성으로, 광학탑재체의 작동 온도범위 내에서 수 마이크로미터 내외로 안정성이 요구된다. 이를 실현하기 위하여 주반사경과 부반사경의 간격은 열 및 흡습에 둔감한 탄소섬유 강화수지 복합재로 되어 있는 경통 구조물로 설계, 제작된다. 제작된 경통구조물의 길이 안정성을 검증하기 위해서는 별도의 정밀 측정장치가 필요하게 된다. 본 논문에서는 이러한 길이 안정성 측정장치에 대해 기술한다. 온도에 대해 변화가 거의 없는 (CTE<0.1ppm/K) Zerodur 소재의 막대 구조물을 기준 스케일로 삼았고, 이를 지지하기 위해 Invar 소재의 구조물을 사용 하였다. 주반사경의 베젤부위와 부반사경의 접속부위의 변위 변화를 세점에서 측정하여 길이 안정성을 측정할 수 있게 하였다.

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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).

핫멜트 프리프레그 공정용 난연성 비닐에스터 수지 필름의 무 스티렌 합성 (Styrene-free Synthesis of Flame-retardant Vinyl Ester Resin Films for Hot-melt Prepreg Process)

  • 강지선;김민지;허몽영;윤석일
    • Composites Research
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    • 제35권6호
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    • pp.412-418
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    • 2022
  • 메타크릴산과의 에스터화 반응을 통해 브롬화 에폭시 수지와 일반 에폭시 수지의 혼합물로부터 난연성 비닐에스터 핫멜트 필름을 제조하였고 이를 이용하여 탄소섬유와 비닐에스터 복합 프리프레그를 제조하였다. 저점도 비스페놀-A와 고점도 브롬화 비스페놀-A 에폭시 전구체를 혼합하여 필름 생산에 적합한 VE 수지의 점도를 최적화하였다. 경화된 VE 수지의 브롬 함량 증가는 비 브롬화 VE에 비해 제한 산소 지수(LOI)(39%), 25℃에서의 저장 탄성률(2.4 GPa) 및 잔류 탄화물(16.1%) 값을 더 증가시켰다. 합성한 VE 프리프레그의 수동 레이업과 후속 경화로 인장 및 굴곡 강도가 우수한 CF 강화 복합재를 성공적으로 제작하였다. 본 연구 결과는 스티렌이 없는 친환경적인 VE 복합 재료 공정의 향후 산업화에 대한 높은 가능성을 보여준다.

과학기술위성3호 복합재 구조체 개발을 위한 진동모드 해석 (Modal Analysis for the Development of Composite Structure of STSAT-3)

  • 조희근;서정기;명로훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권12호
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    • pp.1201-1206
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    • 2008
  • 본 연구는 과학기술위성3호 개발을 위한 proto 모델의 진동모드 특성 규명에 관한 것이다. 과학기술위성3호(STSAT-3)의 구조체는 탄소섬유강화복합재료 면재(skin)를 가진 허니컴 샌드위치패널로 설계되었으며, 고유진동수 설계 요구조건을 만족하면서 최적의 복합재 구조체를 결정하기 위하여 다수의 예비형상 모델이 개발되었다. 유한요소해석을 통하여 각 예비 형상 모델에 대한 모드특성이 해석되었고 그 결과들이 서로 비교 검토 되었다. 본 연구를 통하여 내부 지지 패널을 가진 직육면체 박스구조 형태가 타 모델에 비하여 상대적으로 높은 첫 번째 고유진동수를 가지고 강성이 높다는 결과를 얻었다. 또한 해석된 모델 모두 첫 번째 모드는 횡방향의 굽힘모드인 것으로 나타났다.

소형 복합재위성의 스팩트럼 및 과도진동해석 (Spectrum and Equivalent Transient Vibration Analysis of Small Composite Satellite Structure)

  • 조희근;서정기;명로훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.586-594
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    • 2009
  • 본 논문은 국내 최초의 소형 복합재 위성인 과학기술위성3호의 proto 모델에 대하여 랜덤, 정현파, 충격 진동응답에 대한 연구이다. 과학기술위성3호의 구조체는 여러 장의 패널을 서로 연결하여 만든 박스형의 구조이며 패널은 탄소섬유강화 복합재를 적층한 스킨에 알루미늄 허니컴 구조를 접착한 하이브리드샌드위치구조로 되어있다. 상용 FEA 코드인 MSC/NASTRAN을 사용하여 주파수 및 시간영역에서 위성의 설계요구조건으로 주어진 진동시험수준에 대한 모드, 응력, 변위, 가속도의 응답을 계산하였다. 이러한 해석결과를 바탕으로 발사 시 야기되는 진동으로 인한 파괴, 안전율 및 설계 타당성을 검토하였다. 이 연구결과들은 실제 위성구조설계 신뢰성 실험에 있어서 검증 및 비교의 자료로 사용될 수 있고, 위성개발의 중요한 자료로 활용된다.

소방차용 CFRP 소화전 탱크제조를 위한 수지 최적화 연구 (Resin Optimization for Manufacturing CFRP Hydrant Tanks for Fire Trucks)

  • 허몽영;최문우;윤석일
    • Composites Research
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    • 제35권4호
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    • pp.255-260
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    • 2022
  • 소화전 탱크의 경량화는 소방차가 수용할 수 있는 물의 양을 증가시켜 초기 소방 과정에서 물 분무 시간을 늘려 화재로 인한 재산과 인명 피해를 크게 줄일 수 있다. 본 연구에서는 탄소섬유강화폴리머(CFRP) 복합재료를 경량 소화전 탱크의 재료로 적용하는 것을 조사하였다. CFRP 소화전 탱크 제조를 위해 사용되는 수지는 우수한 기계적 물성, 성형성, 치수안정성 등 여러 조건들을 만족시켜야 한다. 위의 조건들을 만족시키는 수지를 찾기 위해 KFR-120V, G-650, HG-3689BT, LSP8020, KRF-1031 등 5가지 수지를 후보로 선정하고 테스트하여 CFRP 소화전 탱크 제조 적합성을 조사였다. 분석 결과 KRF-1031이 소화전 탱크에 가장 적합한 특성을 보였다. 특히, KRF-1031을 이용한 CFRP는 열안정성 및 용출 시험에서 성공적인 결과를 보였다.