• 제목/요약/키워드: Glass Fiber Reinforced Plastic(GFRP)

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내압을 받는 복합 적층 파이프(GFRP) 구조의 유한요소 해석 (Finite Element Analysis of Glass Fiber Reinforced Plastic Pipes Under Internal Pressure)

  • 조병완
    • 전산구조공학
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    • 제7권2호
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    • pp.101-109
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    • 1994
  • 내압을 받는 섬유강화 복합적층 파이프 구조를 해석하기 우해 감절점 원통형 쉘 유한요소를 이용하였다. 이요소는 lockintg현상을 제거하고, 수렴성을 개선하기 위해 감차적분기법, 변위형의 추가, 가정된 전단 변형 도장을 사용한 9절점의 3차원 쉘 유한요소이다. 이 유한요소를 이용하여 여러개의 예제를 해석하고, 결과를 이론식 및 다른 구조해석 프로그램과 비교하였다. 비교결과 유한요소의 수렴도 양호하였고, 섬유강과 복합적층 파이프 구조의 섬유 배향 각도를 증가시킴에 따라 파이프의 처짐은 감소하면서 파이프의 강성이 증가함을 알 수 있고 이는 또한 90.deg.적층 각도가 내압을 받는 파이프 구조의 hoop tension을 유효하게 받을 수 있음을 보여주고 있다.

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유리섬유 강화 플라스틱관의 휨거동에 관한 연구 (Flexural Behavior of Glass Fiber Reinforced Plastic Pipes)

  • 장동일;고재원
    • 콘크리트학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.187-194
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    • 1993
  • 본 논문에서는 유리섬유의 적층수, 유리섬유의 배향각도에 대한 유리섬유 강화 플라스틱(Glass Fiber Reinforced Plastics ; GFRP)의 인장거동 변화를 고찰하고, 이들의 상관관계를 규명하기 위하여 일련의 GFRP 시험체에 대하여 인장실험을 수행하였다. 시험체는 폭12.5mm, 길이 60mm크기로 일정하게 제작하였으며, 시험체에 대하여 인장실험을 수행하였다. 시험체 제작시 유리섬유로 적층수는 14, 22, 30층, 유리섬유의 배향각도는 0$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$로 하였다. 인장실험시 각 시험체의 파괴양상, 극한하중 및 하중변화에 대한 인장변형율을 조사하였고, 이들 결과를 토대로 유리섬유의 적층수와 배향각도에 따른 GFRP의 극한하중, 응력-변형율 선도 및 탄성계수 등을 비교 분석하였다. 한편 본 논문에서는 유리섬유의 적층수, 직경 변화에 따른 GFRP관의 파괴거동을 고찰하기 위하여 4점 재하법에 의한 GFRP관의 휨파괴실험을 수행하였다. 실험에 사용된 시험체는 길이 1200mm로 하였으며, 유리섬유의 적층수를 30, 35, 40층, 관의 직경을 50, 100, 150mm로 하였다. 파괴실험시 각 시험체의 하중변화에 대한 휨 변형율, 중앙점 처짐량 및 항복하중을 측정하였고, 이들 결과를 토대로 유리섬유으 적층수와 관의 직경에 따라 GFRP관의 항복하중 및 파괴에너지를 비교 분석 하였으며, 항복시 파괴에너지를 추정할 수 있는 제안식을 유도하였다.

반응성 플라즈마 표면처리기법을 도입한 새로운 유리섬유 강화 복합재료의 개발 및 물성연구(II) (Developement of New Glass Fiber Reinforced Composite Insulating Material by Reactive Plasma Surface Treatment(II))

  • 박정후;조정수;성문열;김두환;김규섭
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.216-219
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    • 1995
  • One of the principal problems encountered in the use of glass fiber reinforced Plastic composites(GFRP) is to establish an active fiber surface to achieve maximum adhesion between resin and fiber surface. In order to develope new process to overcome the disadvantage of chemical agent, we have studied the effect of reactive plasma glass surface treatment on the electrical and mechanical properties of glass fiber reinforced epoxy composites. It is found that the electrical and mechanical characteristics of the composites treated with plasma is improved especially in the dielectric strength by 20% and tensile strength by 15%, whereas the tan $\delta$ is decreased significantly.

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다양한 형상을 갖는 복합재료 판의 자유진동에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Free Vibration of Composite Plates with Various Shapes)

  • 이영신;최명환
    • Composites Research
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    • 제12권1호
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    • pp.47-58
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    • 1999
  • 다양한 형상 및 경계조건을 갖는 적층 복합재료 및 혼합적층 복합재료 판의 자유진동해석을 위한 실험적 연구결과에 대하여 고찰하였다. 실험에 사용한 판의 재료는 탄소섬유강화(CFRP), 유리섬유강화(GFRP) 복합재료, 알루미늄-GFRP, CFRP-GFRP 혼합적층 복합재료이다. 충격해머와 가속도계를 이용한 충격가진법을 통하여 판의 고유진동수 및 노달패턴을 얻었고, 결과는 무차원화된 진동수매개변수로 제시하였다. 복합재료의 물성, 적층강도, 판의 기하학적 형상과 경계조건 등이 복합재료 판의 진동특성에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 실험결과의 비교/검증을 위하여 유한요소해석을 수행하였고, 서로 잘 일치함을 보였다.

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충전재의 종류에 따른 유리/노볼락 복합재료의 기계적 및 열적 성질 연구 (Effect of Fillers on the Mechanical and Thermal Properties of Glass/Novolac Composites)

  • 이수;이인규;박상희
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.15-22
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    • 2008
  • The effects of fillers on the mechanical and thermal properties of glass/novolac composites have been studied. The matrix polymer and reinforcement were novolac type phenolic resin and milled glass fiber, respectively. Three different fillers, such as calcium carbonate, aluminum oxide, and wood powder were used for glass fiber reinforced plastic(GFRP) manufacture. Gravity, moisture content, tensile and flexural strength were measured to analyze the mechanical properties of GFRP and the final composites was burned in the electronic furnace at $1000^{\circ}C$ to confirm thermal properties GFRP containing aluminium oxide shows the highest thermal stability with 32% of weight loss at $1000^{\circ}C$ for one hour. GFRP containing calcium carbonate shows the maximum flexural strength (146 MPa), but that containing wood powder dose the highest tensile strength (65 MPa). Conclusively, we found that the characteristics of final composites strongly depend on several factors, such as types of materials, contents and chemical affinity of fillers. Therefore, it is very important to set up the combination of fillers for GFRP manufacturing to improve both mechanical and thermal properties at the same time.

섬유함유율에 따른 GF/PP 복합재료의 인장강도

  • 엄윤성;고성위
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2003년도 추계 학술대회 논문집
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    • pp.39-42
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    • 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)

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저하중용 자기진단 GFRP의 제조와 특성 (Fabrication and Properties of Self-diagnosis GFRP for Low Loading)

  • 신순기;임현주;이준희
    • 한국재료학회지
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    • 제13권11호
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    • pp.732-736
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    • 2003
  • A CP-GFRP(Carbon Powder-Glass Fiber Reinforced Plastic) sensor was fabricated for fracture detection. The electric resistance of the sensor was measured on condition of various composition of carbon powders and thickness of bundle of glass fibers. The resistance of the sensor was decreased as the increase of the content of carbon powders and the TEX of the glass fibers. In the case of loading on CP-GFRP, because inner crack was propagated, the part of percolation structures was disconnected. These observations show the following results. The conduction of CP-GFRP sensor is due to percolation structure of carbon powders and increase of resistance is due to expansion of cracks.

지반조건에 따른 지중매설 연성관의 거동에 관한 연구 (A Study on the Behavior of Buried Flexible Pipes with Soil Condition)

  • 이형규;박준석
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.33-40
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    • 2014
  • 보통 지중에 매설되는 관은 강성관과 연성관으로 구분된다. 연성관 중 유리섬유강화플라스틱(Glass fiber reinforced thermosetting polymer plastic, GFRP)으로 이루어진 GFRP 관은 지중에 매설시 지반과 관의 상호관계를 고려하여 설계되어야 한다. 본 연구에서는 지중에 매설되는 GFRP 관의 장단기의 구조적 거동을 조사하고자 한다. 먼저, 국내에서 생산되는 GFRP 관의 역학적 성질조사를 하고, 현장매설실험과 유한요소해석을 수행하여 장기거동 예측에 대한 기초자료로 활용하였다. GFRP 관의 장기거동을 예측하기 위해 약 5,232시간 동안의 수직 관변형을 조사하였으며, 이를 바탕으로 최대 50년 동안의 관변형에 대하여 Monod-type 방법으로 예측하였다.

잠수함용 GFRP 표면결함 수리에 따른 기계적 특성변화 연구 (A Study on the Mechanical Characteristic Change Accordance with Surface Damaged Submarine GFRP Repairing)

  • 정영인;구자길;이윤석
    • 품질경영학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.257-267
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    • 2020
  • Purpose: The purpose of this study is to define guideline for fiber-glass-resin-putty repairing method for submarine GFRP by comparing structural strength between normal GFRP and putty repaired GFRP. Methods: GFRP specimen tensile and flexural tests are conducted in accordance with ASTM D3039/3039M-17 and ASTM D790 Procedure A. The collected data was analysed whether satisfies its structural strength criteria. Furthermore, It is analysed to find dominant reason of structural strength changes. Results: The result of the study is as follows; flexural strength of GFRP is satisfied strength criteria for all test cases, but tensile strength is not satisfied its criteria for some cases which over 2 mm depth of surface damage. Conclusion: The fiberglass-resin-putty repairing method should be applied to under 2 mm depth of damage which is not affecting to roving fiber layer destruction in GREP laminate.

휴대형 미세플라스틱 수거 장비 경량화 부품 설계 및 구조강도 평가 (Study on Structural Strength and Application of Composite Material on Microplastic Collecting Device)

  • 김명규;서형석;박희승;김상호
    • Composites Research
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    • 제35권6호
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    • pp.447-455
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    • 2022
  • 현재 해양 미세플라스틱에 의한 해양 환경 오염문제가 국제적으로 심각하게 대두되고 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 휴대용 미세플라스틱 수거 장비의 경량화 개발을 위해 대한민국 전국 21개소 해안가에서의 미세플라스틱종류와개수를조사하였고, 미세플라스틱수거장비진공장비의내구성, 내부식성, 경량화를위해 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic), GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer), aluminum과 같은 다양한 소재를 적용하여 설계 및 해석을 수행하였다. 해안가에서의 시료 채취 및 분류결과 함덕해수욕장에서 미세플라스틱이 가장 많이 분포되어 있는 것을 확인하였고, 주로 폴리스타이렌(Polystyrene)의 미세플라스틱이 분포되어 있는 것으로 나타났다. 해안가 현장 조사를 통한 입자정보 분석과 전산유체해석을 통해 모래 및 불순물 등의 입자 유동속도 및 분포를 분석하였고, 이를 진공 본체 내부의 중요 부품인 싸이클론 장치의 구조해석에 적용하였다. 싸이클론 장치의 모래 및 불순물 흡입 시 발생되는 입자 충격을 고려한 구조해석 결과 CFRP, GFRP, aluminum, ABS의 순으로 구조적 안전성이 우수한 것으로 평가되었다. 경량화 측면으로는 싸이클론 장치에 aluminum 소재를 적용했을 때와 비교하여 CFRP는 53%, GFRP는 47%, ABS는 61%의 경량화가 가능한 것으로 나타났다.