• 제목/요약/키워드: Fiber Reinforced Plastic(FRP)

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복합소재 선체 외판의 초음파 탐상을 위한 탐촉자 주파수와 수신기 음향 속력의 상관관계 (Correlation between Probe Frequency and Echo-Pulse Velocity for Ultrasonic Testing of a Fiber-Reinforced Plastic Hull Plate)

  • 이상규;;이창우;오대균
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.219-226
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    • 2020
  • 선체구조의 품질검사 중 가장 일반적인 방법의 하나는 비파괴검사이다. 하지만 복합소재 선체는 강화재와 수지로 구성된 여러가지 재료가 섞여 있고 또 생산환경과 작업자에 따라 FRP(Fiber-Reinforced Plastics) 제작품질에 차이가 발생할 가능성이 크기 때문에 정확한 검사평가는 쉽지 않은 일이다. 특히 FRP 선박의 경우에는 다른 구조물보다 두께가 매우 두껍고 주로 수척층 공법을 이용하기 때문에 더욱 그렇다. 초음파 탐상의 조건 중 검사체의 밀도가 매우 중요하기 때문에 본 연구에서는 FRP 선박 제작에 널리 사용되고 있는 소재와 유리섬유강화재 중량 비율로 제작된 선박의 외판을 검사체로 선정하고, Pulse-Echo 초음파 탐상기를 활용하여 GFRP(Glass Fiber-Reinforced Plastics) 선체 외판의 초음파 탐상을 위한 적정 조건을 조사하였다. 1.00 MHz, 2.25 MHz, 5.00 MHz 세 종류 탐촉자로 A-Scan을 실시하였으며 선체 외판의 두께 검사결과와 비교분석함으로써 적정 초음파 탐상 조건을 찾고자 하였다. 연구결과 탐촉자의 초음파 주파수가 높아질수록 수신자의 반사파 음향 속력을 감소시켜야 더 정도 높은 두께 측정 결과를 얻을 수 있었으며, 상대적으로 낮은 초음파 주파수 탐촉자에서 더 적은 오차가 발생함을 확인할 수 있었다.

A numerical analysis of compressive strength of rectangular concrete columns confined by FRP

  • Lin, Huei-Jeng;Liao, Chin-I;Yang, Chin
    • Computers and Concrete
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    • 제3권4호
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    • pp.235-248
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    • 2006
  • This investigation presents an analysis procedure for simulating the compressive behavior of a rectangular concrete column confined by fiber-reinforced plastic (FRP) under uniaxial load. That is, the entire stress-strain curve can be drawn through the present analysis procedure. The modified Mander's stress-strain model (Mander, et al. 1988) and finite element method are adopted in this analysis procedure. The numerical analysis results are compared with the experimental results to verify the accuracy of the analysis procedure. This study offers a useful analysis procedure of researching the compressive behavior of rectangular concrete columns confined by FRP. Two main parameters, the number of FRP layers and the radius of the round corners of a rectangular column, are investigated. The numerical results show that non-uniform stresses occur and reduce the sectional effective area owing to the geometry of the confined rectangular column. The stresses are concentrated at the corners of the rectangular column. Compressive strength of a rectangular column increases greatly because the number of FRP layers increase. The maximum predicted compressive stress of the rectangular column has approximately 10% error as compared to the experimental results. Comparing the numerical and experimental results demonstrates that the accuracy of this analysis procedure is credible. Besides, the stress-strain curves of the R30 models, which are rectangular concrete column with large radius of round corners, are almost bilinear. This calculated results conform to the expectation and show the present analysis procedure are more suitable than Mander's model (1988) to analyze the compressive behavior of the rectangular concrete column confined by FRP.

감척으로 인한 FRP 어선의 처리방안 (The disposal process for scrapped FRP fishing vessels)

  • 송정헌
    • 수산해양기술연구
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    • 제44권1호
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    • pp.75-80
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    • 2008
  • A scrapped fiber-reinforced plastic(FRP) fishing vessel causes many environmental problems, because technology development for recycling FRP vessel has not been adequately addressed. FRP is a main material for constructing a small coastal fishing vessel that is an object of reduction policy. Therefore, the FRP wastes derived a scrapped fishing vessel are increasing. In this study, I investigated an effective disposal process for FRP through the analysis of the actual conditions of scrapped FRP fishing vessel. The treatment processes of scrapped FRP fishing vessel are carried out with oil-removing, dismantling, intermediated processing(crushing), and then reclaiming follows burning in the final processing in Korea. However, in Japan, several recycling methods have been developed, for example, the incineration including thermal recovery, the use of cement-reclamation, and the use of asphalt concrete aggregate, because the method of reclaiming after incinerating which is generally used in Korea produces a toxic by-product such as dioxin.

레이저를 이용한 탄소섬유강화 복합재료의 비파괴평가 기법에 관한 연구 (A Study on Nondestructive Technique Using Laser Technique for Evaluation of Carbon fiber Reinforced Plastic)

  • 최상우;이준현;변준형;서경철
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.103-109
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    • 2005
  • 섬유강화복합재료의 품질향상을 위하여 제조공정중에 발생하게 되는 층간 분리 및 기공 등의 결함이 온라인상에서 검출되어야 한다. 일반적으로 섬유강화복합재료의 비파괴 평가에 있어서 초음파 평가기법이 널리 이용되고 있으나 기존의 초음파 평가 기법은 초음파 전파를 위하여 접촉이 이루어져야 하는 단점이 있다. 따라서 기존의 초음파 평가기법은 비접촉의 기법이 아니므로 제조공정중에 적용할 수 없다. 비접촉식의 초음파 평가 기법을 구현하기 위하여 광학적 기법의 레이저 기법이 적용되었으며 본 연구에서는 레이저 유도 초음파 발생 기법과 레이저 간섭계를 이용한 수신기법이 섬유강화 복합재료 판재에서 적용되었다. 레이저 유도 초음파는 펄스레이저에 의한 복합재료 표면의 순간적인 가열과 이에 의한 열변형으로 발생되어 전파되며 본 연구에 가속도계, AE센서 등 주파수 범위가 다른 수신센서를 이용하여 전파방향 변화에 따른 유도 초음파를 수신하였으며 수신된 유도초음파의 전파방향에 따른 전파속도를 비교하였다. 또한 비접촉 수신기법으로 레이저 간섭계를 이용하여 탄소섬유강화 복합재료에서의 초음파를 수신하고 그 주파수 특성을 분석하였다.

CFRP의 섬유강화재 배향성에 따른 레이저유도초음파 신호특성 평가 (Evaluation of Laser-based Ultrasonic Signals due to Fiber Orientation of CFRP)

  • 최상우;이준현;변준형;서경철
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.143-146
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    • 2004
  • Fiber reinforced plastic material should be inspected in fabrication process in order to enhance quality by prevent defects such as delamination and void. Generally, ultrasonic technique is widely used to evaluate FRP. In conventional ultrasonic techniques, transducer should be contacted on FRP. However, conventional contacting method could not be applied in fabrication process and novel non-contact evaluating technique was required. Laser-based ultrasonic technique was tried to evaluate FRP plate. Laser-based ultrasonic waves propagated on CFRP were received with various transducers such as accelerometer and AE sensor in order to evaluated the properties of waves due to the variation of frequency. Velocities of laser-based ultrasonic waves were evaluated for various fiber orientation.

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강재-FRP 합성단면 프레임 투명방음판 구조성능 평가 (Assessment of Structural Performance of Transparent Noise Barrier Consisting of Steel-FRP Composite Frame)

  • 이대용;김진국;김상기
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.956-959
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    • 2007
  • 기존 투명방음판용 알루미늄 프레임의 구조적 단점을 보완할 수 있는 강재-FRP(Fiber Reinforced Plastic) 합성단면 구조재를 개발하였으며, 아울러 조립이 간편하고 외부 충격에 의해 쉽게 분리가 되지 않는 삽입형 수평재-수직재 코너연결부 상세를 개발하였다. 개발된 강재-FRP 합성단면 구조재와 코너연결재를 결합하여 프레임을 형성하고 그 사이에 투명패널을 삽입함으로써 길이 4m, 높이 1m 투명방음판 시작품을 완성하였으며, 이렇게 완성된 투명방음판 시작품을 대상으로 KS 4770-1 구조성능 평가시험을 수행하였다. 한국도로공사 교량부 시험하중에 대해 설계된 강재-FRP 합성단면 프레임 투명방음판의 구조성능 평가결과, FRP 의 추가적인 구조강성 증가 효과로 인해 한국도로공사 교량부 시험하중을 약간 상회하는 KS 2 호 등급시험하중까지도 만족시키고 있음을 확인할 수 있었다.

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FRP 긴장재의 비금속 정착 시스템의 거동에 관한 연구 (A Study on Behavior of Novel Non-Metallic Anchoring System for FRP Tendons)

  • 서관세;조병완;이계삼;김영진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.983-988
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    • 2000
  • Anchoring systems with structural stability and endurance have been one of the most important elements for PSC structures, especially for the structures using non-corrosive FRP tendons. FRP tendons are in increasing use for underground and coastal structures constantly contacted with fresh water or sea water because of their superiority to metallic ones in corrosion-resistance. In this study new non-metallic anchoring system for FRP tendons has been tested and investigated. The newly developed anchoring system utilizes FRP pipes and HEM (Highly Expansive Mortar). The major factors considered in this experiment were expansive pressure of HEM during its hydration and the strength of GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) Pipe. Anchoring forces of the new anchoring system were investigated from the pull-out testes. The authors analyzed pull-out procedures of the FRP tendons in the various pipe filled with HEM and suggested an improved idea to develop novel non-metallic anchoring system for FRP tendons

FRP로 횡구속된 콘크리트의 응력-변형률 거동 특성 (Stress-Strain Behavior Characteristics of Concrete Cylinders Confined with FRP Wrap)

  • 이대형;김영섭;정영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.135-144
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    • 2007
  • 최근에 노후화된 콘크리트 구조물의 보수 보강 방법으로 FRP를 이용한 보강이 효과적인 것으로 알려지고 있다. 본 연구의 목적은 FRP로 보강된 콘크리트 실린더의 거동을 실험적으로 조사하고자 하는 것이다. 실험 변수로는 콘크리트의 압축강도, FRP재료의 종류 및 구속비이다. 본 연구에서 아라미드, 탄소 및 유리섬유로 보강된 콘크리트의 성능을 압축강도 실험을 통한 연구 결과를 보이고 있다. 이를 위해 축방향 하중, 축방향 및 횡방향 변형률을 측정하였다. 본 연구를 통하여 콘크리트의 강도와 횡방향 변형률과 횡방향 구속응력의 비로 정의되는 구속비가 구속 콘크리트의 응력-변형률을 결정하는 주요 인자인 것으로 나타났다. FRP로 더 많은 보강을 한 실험체는 우수한 구속력으로 인한 강도의 증가를 야기하였다. 고강도 콘크리트의 경우 FRP에 의한 보강으로 구속력의 증가이 증가되더라도 실험체의 압축변형률이 감소하여 취성파괴의 경향을 보였다. 구속된 콘크리트의 파괴는 FRP 재료의 극한 변형률 보다 낮은 변형률에서 FRP의 파단으로 시작되어 콘크리트의 파괴에 도달하였다.

탄소섬유시트를 이용한 I형 PFRP 부재의 휨보강 효과 (The Flexural Strengthening Effect of I-Shape PFRP Member Using Carbon Fiber Sheet)

  • 이영근;김선희;이강연;윤순종
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • In recent years, fiber reinforced polymer plastic composites are readily available in the construction industry. Fiber reinforced polymer composite has many advantages such as high specific strength and high specific stiffness, high corrosion resistance, light-weight, magnetic transparency, etc. In this paper, we present the result of investigation pertaining to the flexural behavior of flange strengthened I-shape pultruded fiber reinforced polymer plastic (PFRP) member using carbon fiber sheet (CFRP sheet). Test variable is consisted of the number of layers of strengthening CFRP sheet from 0 to 3. From the experimental results, flexural strengthening effect of flange strengthened I-shape PFRP member using CFRP sheet is evaluated and it was found that 2 layers of strengthening CFRP sheet are appropriate considering efficiency and workability.

해수용액에서 선박용 Al-Mg-Si 합금의 전기화학적 실험에 의한 방식전위 결정 (The Protection Potential Decision by Electrochemical Experiment of Al-Mg-Si Alloy for Ship in Seawater)

  • 정상옥;박재철;한민수;김성종
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제9권1호
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    • pp.48-55
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    • 2010
  • The many vessels are built with FRP(Fiber-Reinforced Plastic) material for small boats and medium vessels. However, FRP is impossible to be used for recyclable material owing to environmental problems and causes large proportion of collision accidents because radar reflection wave is so weak that large vessels could not detect FRP ships during the sailing. Hence, Al alloy comes into the spotlight to solve these kinds of problems as a new-material for next generation instead of FRP. Al alloy ships are getting widely introduced for fish and leisure boats to save fuel consumption due to lightweight. In this study, it was selected 6061-T6 Al alloy which are mainly used for Al-ships and carried out various electrochemical experiment such as potential, anodic/cathodic polarization, Tafel analysis, potentiostatic experiment and surface morphologies observation after potentiostatic experiment for 1200 sec by using the SEM equipment to evaluate optimum corrosion protection potential in sea water. It is concluded that the optimum corrosion protection potential range is -1.4 V ~ -0.7 V(Ag/AgCl) for 6061-T6 Al alloy, in the case of application of ICCP(Impressed current cathodic protection), which was shown the lowest current density at the electrochemical experiment and good specimen surface morphologies after potentiostatic experiment for Al-Mg-Si(6061-T6) Al alloy in seawater environment.