• 동력기계공학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.57-64
• /
• 2005

This paper is the study on dry sliding wear behavior of carbon fiber reinforced epoxy matrix composites against lay-up orientation. Tests were investigated on the effect of the lay-up orientation, fiber sliding direction, load and sliding velocity when circumstance keep continuously at $21^{\circ}C$, 60%RH. Pin-on-disk dry sliding wear tests for each experimental condition were carried out with a carbon fiber reinforced plastic pin on stainless steel disk in order to search the friction and wear characteristics. The wear rates and friction coefficients against the stainless steel counterpart were experimentally determined and the wear mechanisms were microscopically observed. The effect on friction and wear behavior are observed differently, according to various conditions. When sliding took place against counterpart, the highest wear resistance and the lowest friction coefficient were observed in the $[0]_{24s}$ lay-up orientation at anti-parallel direction.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국어업기술학회 2003년도 추계 학술대회 논문집
• /
• pp.39-42
• /
• 2003

최근에 널리 쓰이고 있는 섬유강화 복합재료는 플라스틱 재료가 갖고 있는 가공성의 장점을 충분히 발휘한 재료로서 모재인 수지와 강화재인 강화섬유로 구성되며 사용된 섬유의 종류에 따라 유리섬유강화플라스틱(GFRP : glass fiber reinforced plastic)과 탄소섬유강화플라스틱(CFRP : carbon fiber reinforced plastic)으로 구분된다. 이 두 복합재료가 건설, 선박, 자동차 그리고 우주항공분야에 이르기까지 거의 모든 산업에서 다양하게 이용되고 있다. (중략)

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제26권2호
• /
• pp.69-79
• /
• 2014

본 연구에서는 콘크리트 섬유보강플라스틱(FRP)로 보강된 철골보의 정적 휨하중상태에서 휨거동에 관한 실험결과를 제시하였다. 아라미드섬유 스트립과 탄소섬유 스트립으로 보강된 4개의 실험체를 제작하였으며, 1개의 기준실험체를 제작하였다. 이중 두 실험체는 부분보강방식으로 보강되었다. H빔은 두 종류의 파괴모드를 가지고 있는데, (1) 부분보강 실험체에서는 FRP 스트립이 탈락(debonding)되는 파괴모드를 보이고 있으며, 전면보강 실험체에서는 FRP 스트립이 파단(rupture)되는 거동을 보이고 있다. 실험결과 16%의 휨내력 상승효과를 관찰하였다.

• Advanced Composite Materials
• /
• 제18권1호
• /
• pp.77-93
• /
• 2009

This paper investigated the damage transition mechanism between the fiber-breaking mode and the fiber-avoiding crack mode when the fiber-length is reduced in the unidirectional discontinuous carbon fiber-reinforced-plastics (CFRP) composites. The critical fiber-length for the transition is a key parameter for the manufacturing of flexible and high-strength CFRP composites with thermoset resin, because below this limit, we cannot take full advantage of the superior strength properties of fibers. For this discussion, we presented a numerical model for the microscopic damage and fracture of unidirectional discontinuous fiber-reinforced plastics. The model addressed the microscopic damage generated in these composites; the matrix crack with continuum damage mechanics model and the fiber breakage with the Weibull model for fiber strengths. With this numerical model, the damage transition behavior was discussed when the fiber length was varied. The comparison revealed that the length of discontinuous fibers in composites influences the formation and growth of the cluster of fiber-end damage, which causes the damage mode transition. Since the composite strength is significantly reduced below the critical fiber-length for the transition to fiber-avoiding crack mode, we should understand the damage mode transition appropriately with the analysis on the cluster growth of fiber-end damage.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제12권6호
• /
• pp.1059-1066
• /
• 2009

근래에 와서 강화 플라스틱 복합재료의 생산과 함께 열경화성 수지 폐기물들의 양이 급격하게 증가하여 심각한 환경문제를 야기하고 있다. 우수한 기계적 물성을 지닌 유용한 열경화성 수지의 하나인 에폭시 수지는 열가소성 수지처럼 용융되거나 재 성형되지 않는다. 본 연구에서는 철도 차량용 탄소섬유 강화 에폭시 수지 복합재로부터 에폭시 수지를 분해하여 탄소섬유를 회수하는 일련의 실험을 수행하였다. 여러 분해공정들을 실험적으로 조사하여, 분해 효율과 회수되는 탄소섬유의 기계적 물성을 비교 검토하였다. 회수되는 탄소섬유가 서로 엉키는 것을 방지하기 위해서 각 복합재료 시편은 테플론 지지대로 고정시키고, 기계적인 교반을 가하지 않았다. 분해 생성물은 전자현미경(SEM), 기체 크로마토그라피 질량분석기(GC-MS) 및 만능재료시험기를 사용하여 분석하였다. 질산 수용액을 사용하는 분해 공정과 액상 및 기상 열분해 공정에서는 탄소섬유가 완전하게 회수되었다. 회수된 탄소섬유의 인장강도 감소율은 4% 미만으로 미미하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제34권6호
• /
• pp.481-488
• /
• 2020

Composite materialsuch as glass-fiber reinforced plastic and carbon-fiber reinforced plastic (CFRP) shows anisotropic property and have been widely used for structural members and outfitings of ships. The structural safety of composite structures has been generally evaluated via finite element analysis. This paper presents a technique for updating the finite element model of anisotropic beams or plates via natural frequencies. The finite element model updates involved a compensation process of anisotropic material properties, such as the elastic and shear moduli of orthotropic structural members. The technique adopted was based on a discrete genetic algorithm, which is an optimization technique. The cost function was adopted to assess the optimization problem, which consisted of the calculated and referenced low-order natural frequencies for the target structure. The optimization process was implemented with MATLAB, which includes the finite element updates and the corresponding natural frequency calculations with MSC/NASTRAN. Material properties of a virtual cantilevered orthotropic beam were estimated to verify the presented method and the results obtained were compared with the reference values. Furthermore, the technique was applied to a cantilevered CFRP beam to successfully estimate the unknown material properties.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.115-123
• /
• 2007

본 연구에서는 탄소섬유로 보강된 콘크리트의 전기저항 변화를 모니터링하는 방법에 의해, 콘크리트의 파괴에 대한 자가진단 적용 특성을 검토하였다. 미분쇄 탄소섬유와 코크스 분체로 구성된 신형 리브재가 포함된 CFGFRP (탄소섬유 유리섬유 강화 플라스틱)와 콘크리트 보강용 CF(탄소섬유) 시트에 휨 하중 재하 단계별로 하중을 가할 때 균열 또는 파괴가 발생하기 전후의 탄소섬유의 전기저항 변화를 조사하여, 각 인자의 관계특성(각 하중단계별 전기저항, 변형률, 처짐 등의 변화)을 분석하였다. 그 결과, 콘크리트 인장측 파괴시 탄소섬유 보강근, 신형 리브, 시트가 파괴될 때, 전기저항은 크게 증가하지만, CFGFRP의 경우는 그 후 하이브리드 FRP 재료 중 탄소섬유를 보강하고 있던 유리섬유가 나머지 추가 재하 하중에 저항할 수 있어 콘크리트 시험체의 전 파괴단계에까지는 이르지 않았다. 따라서 CFGFRP의 보강근과 신형 리브, CF시트는 FRP로 보강된 콘크리트의 파괴를 사전에 감지할 수 있는 자가진단 재료로서의 적용이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
• /
• 한국공간구조학회 2005년도 춘계학술발표회 및 정기총회 2권1호(통권2호)
• /
• pp.175-182
• /
• 2005

The purpose of this study is to investigate experimentally the shear resisting behavior of the reinforced concrete beams strengthened with reinforcement materials(CFRP). Ten specimens were manufactured and tested under static monotonic loading. The main variables in the test were a space of steel reinforcement and direction of CFRP reinforcement. The test result Indicated that the method of CFRP increase significantly the shear strength of a reinforced concrete beam

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
• /
• 한국공간구조학회 2005년도 춘계학술발표회 및 정기총회 2권1호(통권2호)
• /
• pp.183-190
• /
• 2005

이 연구의 목적은 CFRP로 보강된 철근콘크리트 보의 전단저항거동을 실험적으로 연구하는데 있다. 6개의 시험체를 제작하여 정적하중을 단조재하 하에 실험하였다. 실험의 주된 변수는 보강재의 좌강간격 및 비(량)을 두어 실험을 실시하였다. 본 연구의 목적은 CFRP-rod를 사용한 매립공법에 의한 전단보강효과를 파악하고자 한다. 이 실험의 결과는 CFRP의 보강된 철근콘크리트 보의 극한 전단강도가 증가하는 것을 나타내고 있다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.173-178
• /
• 2002

Fourier transform has been one of the most common tools to study the frequency characteristics of signals. With the Fourier transform alone, it is difficult to tell whether signal's frequency contents evolve in time or not. Except for a few special cases, the frequency contents of most signals encountered in the real world change with time. Time-frequency methods are developed recently to overcome the drawbacks of Fourier transform, which can represent the information of signals in time and frequency at the same time. In this study, heat damage process of a carbon fiber reinforced plastic(CFRP) and glass fiber reinforced plastic(GFRP) under monotonic tensile loading was characterized by acoustic emission. Different kinds of specimens were used to determine the characteristics of Strength and AE signals. Time-frequency analysis methods were employed for the analysis of fracture mechanism in CFRP such as matrix cracking, debonding and fiber fracture.