본 연구는 인장하중의 방향변화에 따른 의사 등방성 복합재 적층판의 피로손상거동의 변화에 대하여 알아보았다. [0/-60/+60]$_s$ 적층판과 [+30/-30/90]$_s$ 적층판의 저 싸이클 피로시험을 행하였고, 재료계는 AS4/Epoxy와 AS4/PEEK를 사용하였다. [+30/-30/90]$_s$ 적층판의 피로손상은 [0/-60/+60]$_s$ 적층판에 비하여 아주 달랐다. AS4/Epoxy와 AS4/PEEK [+30/-30/90]$_s$ 적층판에 발생한 층간분리의 위치가 모재의 종류에 따라 다르게 나타났다. 층간분리 진전시 측정된 변형률을 사용하여 임계 변형률 에너지 해방률을 계산하였다. 실험결과를 모드별 변형률 에너지 해방률의 제안된 계산법으로 얻어진 해석 결과와 비교한 결과, 잘 일치되었다.
The Charpy and Izod impact tests are the most prevalent techniques used to characterize the effects of high impulse loads on ploymeric materials. An analysis method for rubber toughened PVC is suggested to evaluate critical dynamic strain energy release rates(G$\_$c/) from the Charpy impact energy measurements. An instrumented Charpy impact tester was used to extract ancillary information concerning fracture parameters in addition to total fracture energies and maximum critical loads. The dynamic stress intensity factor Kid was computed for varying amounts of rubber contents from the obtained maximum critical loads and also toughening effects were investigated as well.
The purpose of this study is to evaluate the inter-laminar fracture toughness characteristics of CFRP pultrusion spar cap materials reinforced with non-woven glass fabric. Test specimens were fabricated by the infusion technique. A non-woven glass fabric and artificial defects were embedded on the middle surface between two pultruded CFRP panels. Double cantilever beam (DCB) and End Notched Flexure (ENF) tests were performed according to ASTM standards. Fracture toughness and crack propagation characteristics were evaluated with load-displacement curves and delamination resistance curves (R-Curve). The fracture toughness results were calculated by compliance calibration (CC) method. The initiation and propagation values of Mode-I critical strain energy release rate value GIc were 1.357 kJ/m2 and 1.397 kJ/m2, respectively, and Mode-II critical strain energy release rate values GIIc were 4.053 kJ/m2 for non-precracked test and 4.547 kJ/m2 for precracked test. It was found that the fracture toughness properties of the CFRP pultrusion spar-cap are influenced by the interface between the layers of CFRP and glass fiber non-woven.
R-curve based on the size effect law previously developed for geometrically similar specimens (geometry type III) is extended to geometries with variable depth (geometry type I) as well as with variable notch (geometry type II), where the R-curve is defined as the envelope of the family of critical strain energy release rates from specimens of different sizes. The results show that the extended R-curve for type I tends to be the same for different specimen configurations, while it is greatly dependent on specimen geometry in terms of the initial crack length. Furthermore, the predicted load-deflection responses from the suggested R-curve are found to agree well with the testing results on concrete and rock materials. Besides, maximum loads for type II specimen are predicted well from the extended R-curve.
본 연구에서는 ASTM E561-80에서 제안한 방법과는 달리, 반복하중시 측정된 각각의 compliance를 상호비교인자로 활용하여 증가 균열길이를 간접적으로 구하고, 이 값들을 균혈성장 동안에 흡수된 비탄성 에너지를 고려한 변형에너지 해방율개념에 적용하여 구한 저항곡선의 해석으로부터 콘크리트의 불안정 균열성장 개시점을 구하였으며, 또한 굵은골재 최대수치와 시편의 두께변화가 임계파괴인성치에 미치는 영향 등을 고찰하였다.
분극전위변화에 따른 고역 내식성 알미늄합금(5083)의 SCC 거동을 연구 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 5083 알미늄합금의 K 하(IC)은 134.81~148.38kg/mm 상(3/2)이며, 전위변화에 따라 K 하(Ii)은 75.92~145.78kg/mm 하(3/2)이다. 2. K 하(I)-V의 거동은 양분극시 Region I 과 II가 나타나고, K 하(Ii)/K 하(IC)의 비가 작을수록 crack성장속도도 빠르게 나타난다. 3. 분극전위 -987mV SCE에서 crack성장속도가 가장 지연되므로 122mV SCE을 음분극하면 SCC 방지효과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다. 4. 입계의 $\beta$상의 석출은 분극전위가 클수록 크게 나타난다.
The influence of MWCNTs on fracture toughness properties of MWCNTs/Nickel-Pitch Fibers/epoxy composites (MWCNTs/Ni-PFs/epoxy) was investigated according to MWCNTs content. Nickel-Pitch-based carbon fibers (Ni-PFs) were prepared by electroless nickel-plating. The surface properties of Ni-PFs were determined by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectrometry (XPS). The fracture toughness of MWCNTs/Ni-PFs/epoxy was assessed by critical stress intensity factor ($K_{IC}$) and critical strain energy release rate ($G_{IC}$). From the results, it was found that the fracture toughness properties of MWCNTs/Ni-PFs/epoxy were enhanced with increasing MWCNTs content, whereas the value decreased above 5 wt.%. MWCNTs content. This was probably considered that the MWCNTs entangled with each other in epoxy due to an excess of MWCNTs.
The cure behaviors, dielectric characteristics and fracture toughness of diglycidylether of bisphenol-A (DGEBA)/poly(ethylene terephthalate) (PET) blend system were investigated. The degree of conversion for the DGEBA/PET blend system was measured using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The cure kinetics were investigated by measuring the cure activation energies ($E_a$) with dynamic differential scanning calorimetry (DSC). The dielectric characteristic was examined by dielectric analysis (DEA). The mechanical properties were investigated by measuring the critical stress intensity factor ($K_{IC}$), critical strain energy release rate ($G_{IC}$), and impact strength test. As a result, DGEBAIPET was successfully blended. The Ea of the blend system was increased with increasing PET content to a maximum at 10 phr PET. The dielectric constant was decreased with increasing PET content. The mechanical properties of the blend system were also superior to those of the neat DGEBA. These results were attributed to the increased cross-linking density of the blend system, resulting from the interaction between the epoxy group of DGEBA and the carboxyl group of PET.
본 실험은 화학적 표면처리된 탄화규소(SiC)가 PMMA 나노복합재료의 열안정성 및 기계적 계면특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 표면처리된 SiC의 표면특성은 산 염기도, 접촉각 측정 그리고 FT-IR을 사용하여 알아보았으며, SiC/PMMA 나노복합재료의 열안정성은 열중량 분석을 통하여 알아보았다. 또한, 기계적 계면물성은 임계응력 세기인자(critical stress intensity factor, $K_{IC}$)와 임계 변형에너지 방출속도(critical strain energy release rate, $G_{IC}$) 측정을 통해 고찰하였다. 실험결과, 산성 용액으로 표면처리한 SiC(A-SiC)의 표면 산도가 염기성(B-SiC) 또는 표면처리 하지 않은 SiC(V-SiC)보다 높았으며, 접촉각 측정 결과, 산성 용액으로 표면처리는 극성요소의 증가에 기인하는 A-SiC의 표면자유에너지를 증가시켰다. $K_{IC}$와 $G_{IC}$같은 기계적 계면성질은 A-SiC가 향상되었는데, 이러한 결과는 충전재와 고분자 사슬간의 산 염기 상호작용에 의한 계면결합력의 향상에 의한 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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