• 제목/요약/키워드: 평직물

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적층각을 가지는 평직복합재료 적층판의 등가물성치 예측 (Prediction of Effective Properties of Laminated Plain Weave Textile Composites)

  • 우경식;서영욱
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.10-20
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    • 2003
  • 본 논문에서는 임의의 방향각을 가지고 적층된 평직 복합재료에 대하여 미세구조를 모델링하고 수치실험을 통하여 등가물성치를 계산하였다. 층간 상호이동에 의한 평직복합재료의 섬유다발의 배열의 경우의 수는 무한대에 이르므로 여기서는 몬테 카를로법을 이용하여 지정된 경우의 수에 대하여 모델링과 해석을 수행하는 전략을 채택하였다. 또한 평직복합재료의 미세구조를 효과적으로 고려하고 모델링 및 계산시간을 절감하기 위하여 수정된 분할영역 적분에 의한 단일변위장 마크로요소를 사용하였다. 계산결과, 평직복합재료 적층판의 등가물성치는 적층간에 따라서 편차가 크게 나타날 수 있음을 확인하였다. 또한 고전적층판 이론으로 계산한 값과 비교하였을 때 $0^{\circ}$, $45^{\circ}$ 이외의 적층각에서 값의 차이가 크게 났는데, 이로부터 평직복합재료 구조물의 경우 고전적층판이론으로 계산한 등가물성치를 사용할 때 주의가 필요함을 알 수 있었다.

굽힘 하중을 받는 평직물 CFRP 직교 격자 쉘의 점진적 손상 해석 (Progressive Damage Analysis of Plain Weave Fabric CFRP Orthogonal Grid Shell Under Bending Load)

  • 임성준;백상민;김민성;박민영;박찬익
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.256-265
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    • 2019
  • 본 논문에서는 평직물 CFRP로 제작한 직교 격자 쉘의 굽힘 하중에 의한 점진적 손상 연구를 수행하였다. 직교 격자는 복합재 바닥면과 함께 경화하여 제작하였다. 굽힘을 받는 직교 격자 쉘의 점진적 손상 해석은 Hashin-Rotem 파손 기준과 Matzenmiller-Lubliner-Taylor (MLT) 모델으로 비선형 유한요소법을 이용하여 수행하였다. 또한, 직교 격자 쉘에 대한 3점 굽힘 시험을 수행하였으며, 시험 결과와 해석 결과를 비교하였다. 변형률과 변위에 대한 시험과 해석 결과는 유사하게 나타났다. 손상 영역은 점진적 손상 해석으로 예측하였으며, 육안 검사와 초음파 비파괴 검사를 통해 측정한 결과와 비교하였다.

섬유다발 배열 및 적층수에 따른 평직복합재료 등가물성치의 변화에 관한 통계적 연구 (A Statistical Study of Effective Properties due to Fiber Tow Misalignment and Thickness Change for Plain Weave Textile Composites)

  • 우경식;서영욱
    • Composites Research
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    • 제13권6호
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    • pp.63-72
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    • 2000
  • 본 논문에서는 평직복합재료의 섬유다발의 배열 및 적층수가 등가물성치에 미치는 영향을 연구하였다. 임의로 적층된 2~32장의 평직복합재료 구조물의 단위구조를 모델링 하였고, 단위구조의 외부 경계 면에는 반복 경계조건을 가하였다. 등가물성치는 일축 인장시험 및 전단시험을 수치적으로 모사하여 계산하였고, 섬유다발 위상차의 무작위적 특성은 표본해석을 통해 고려하였다. 계산 된 등가물성치의 통계처리 결과, 두께가 얇은 평직복합재료의 $E_{xx}$$V_{xy}$는 위상차의 영향을 크게 받았고, 넓은 빈도분포를 보였다. 그러나 적층수가 증가함에 따라 분포의 폭은 감소하였고 평균값은 일정한 값으로 수렴하였다. 반면에, 섬유다발의 면내 방향으로의 이동 및 적층수의 변화는 $G_{xy}$에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

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평직물의 압축성과 태

  • 김의화;이대훈;국윤환
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 1987년도 제2차학술발표초록집
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    • pp.17-17
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    • 1987
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굴곡각에 따른 3차원 평직 복합재료의 등가 물성치 예측 (Crimp Angle Dependence of Effective Properties for 3-D Weave Composite)

  • 최윤선;우경식
    • Composites Research
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    • 제29권1호
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    • pp.33-39
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    • 2016
  • 본 논문에서는 3차원 평직 복합재료의 3-방향 섬유다발의 굴곡각에 따른 다양한 모델링을 구축하고, 제시한 모델에 대하여 등가 물성치를 예측하였다. 3차원 평직복합재료의 단위셀을 정의하고 미시역학 계산결과인 섬유다발 물성치를 사용하여 섬유다발에 굴곡각에 따라 물성치가 변화하도록 요소 물성축을 설정 후 3차원 평직 복합재료의 중시해석을 수행하였다. 계산결과 등가물성치는 참고문헌에 제시된 해석 및 실험값을 비교하여 타당성을 확보하였으며 계산결과 3-방향 섬유다발 굴곡각이 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 또한 초기파손 강도와 파손순서에 대해서도 조사하였다.

한국 전통 평직물의 실과 조직의 특징에 관한 연구 - 상고시대부터 조선시대까지를 중심으로 - (The study on the yarn & weaving characteristics of Korean traditional plain weave - Focused from the Sang-go(上古) period to the Joseon Dynasty(朝鮮王朝) -)

  • 최승연
    • 복식문화연구
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    • 제21권1호
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    • pp.1-16
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    • 2013
  • This study analyzed the characteristics of Korean traditional plain weave excavated from Sang-go period to Joseon Dynasty. To do this, this study classified the Korean traditional plain weave into fiber types(cotton, hemp & ramie, plain weaved silk), analyzed and compared the thickness, twist type of yarns and density by times. First, in characteristics of cotton, the average and maximum density of Joseon Dynasty were higher than those of Goryeo, twist type was mainly s-twist and the density of warp was higher than that of weft. Second, the maximum density of hemp & ramie was found in era of Three Kingdoms of Korea. In common characteristics of hemp & ramie, twist type was mainly s-twist(sometimes non-twist) to the Three Kingdoms of Korea and was changed into non-twist from the Goryeo. The density of warp was higher than that of weft in common. Generally, the average density of ramie was higher than that of hemp. Third, in the characteristics of plain weaved silk, twist type was mainly non-twist(sometimes s and z-twist) from Sang-go period to Joseon Dynasty. Warp-faced ribbed tabby was excavated in Goryeo, the average density of warp-faced ribbed tabby was higher than that of other fiber types plain weave. Generally, in all fiber types, the density of warp was higher than that of weft.

CF3327 평직 복합재료의 열전도도 (Effective Thermal Conductivities of CE3327 Plain-weave Fabric Composite)

  • 구남서;문영규;우경식
    • Composites Research
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    • 제15권5호
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    • pp.27-34
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 (주)한국와이바의 CF3327 평직 복합재료의 열전도도를 실험적으로 계측하고 이를 이론적인 예측과 비교하는데 있다. 열전도도 계측을 위하여 비교계측법의 원리를 이용한 실험 장치를 제작하였으며 열전도도가 잘 알려진 그라파이트를 실험함으로써 장비의 정확성을 확인하였다. 미시역학적인 방법은 섬유 및 기지의 물성, 섬유체적비, 직조 형태 등의 변수들이 복합재료의 유효물성치에 미치는 영향을 평가하는데 유용하다. 본 연구에서는 3차원 직-병렬 열저항 개념을 주기적으로 반복되는 평직의 단위구조에 적용하여 열전도도를 예측하였다. 해석 결과를 실험 결과와 비교한 결과 잘 일치함을 확인하였고 섬유체적비가 에폭시 수지 복합재료의 열전도도에 미치는 영향을 고찰하였다.

평직 복합재료의 기하학적 모델링을 통한 기계적 물성 예측 (Mechanical Properties Prediction by Geometric Modeling of Plain Weave Composites)

  • 김명준;박정선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권11호
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    • pp.941-948
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    • 2016
  • 직물 복합재료는 높은 비강성과 비강도를 가지며 일방향 복합재료에 비해 면외 방향 특성과 충격 및 층간분리에 대한 특성이 우수하여 항공우주 구조물의 주재료로 적용되고 있다. 본 논문에서는 2차원 평직 복합재료의 반복단위격자에 대한 기하학적 모델을 정의하고 유효강성을 예측하였다. 반복단위격자의 기하학적 형상은 다양한 프리폼 제작변수에 의해 결정될 수 있으며, Naik의 모델을 바탕으로 섬유다발간의 간극을 추가적으로 고려하는 수정된 기하학적 모델을 제시하였다. 평직 복합재료의 유효 강성은 반복단위격자에 대한 섬유다발 이산화 기법과 등변형률 가정 기반의 응력 평균화 기법을 사용하여 예측되었다. 또한 섬유다발간의 간극의 크기에 따른 강성의 변화를 평가하였으며, 기존 모델과 시편 시험 데이터와의 비교를 통해 강성 예측 결과를 검증하였다.

염.가공 공정에서의 열처리 온도 변화에 따른 폴리에스테르 사 및 직물의 물성 변화 (Physical Properties of Polyester Yarns and Fabrics Treated with Various Heat Temperatures in Dyeing & Finishing Processes)

  • 조대현;김승진;장동호
    • 한국염색가공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.15-23
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    • 1998
  • 본 연구에서는 sizing을 포함하여 염색.가공 공정에서 습.건열 처리 온도를 변화시켜 처리한 폴리에스테르 필라멘트 사와 직물의 물성 변화에 관한 상관성을 연구하였다. 경사는 50d/24f(spark) 그리고 위사는 75d/72f(semi-dull)사를 사용하여 평직물을 셔틀직기에서 제직하였다. 사이징 공정에서의 건조온도를 $90^\circ{C}$, $125^\circ{C}$, $150^\circ{C}$로 변화 시켰으며 수세공정에서 습열 처리온도는 $90^\circ{C}$, $110^\circ{C}$ 그리고 $120^\circ{C}$로 변화시켰다. 그리고 프리세트 공정에서의 건열 처리온도는 $180^\circ{C}$, $200^\circ{C}$ 그리고 $220^\circ{C}$로 변화시켰다. 마지막으로 최종열처리 공정에서는 $170^\circ{C}$, $180^\circ{C}$ 그리고 $200^\circ{C}$로 각각 변화시켜 이들 직물의 인장, 굽힘, 전단 특성과 이들 직물에서 채취한 실의 탄성계수, 절단강도, 변형률 등을 측정하여 각 공정에서의 열처리 온도 변화에 따라 이들 물성치의 상관성을 검토 비교하였다.

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