• 제목/요약/키워드: Glass fiber reinforced resin

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저변형률시험법에 의한 섬유강화 복합재료의 응력부식균열에 관한 연구 (A Study on Stress Corrosion Cracking of Fiber Reinforced Composite by Slow Strain Rate Test)

  • 임재규;최태수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권11호
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    • pp.3433-3440
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    • 1996
  • This paper was investigation of the stres corrosion cracking(SCC) mechanism and the properties of corrosion fracture surface of glass fiber reinforced plastics(GFRP) produced by hand lay up(HLU) method in synthetic sea water. Test material is GFRP, that was used vinylester type epoxy acrylate resin and an unsaturated polyester as the matrix and the chopped strand mat(CSM) type E-glss fiber as the reinforcement. The slow strain rate test(SSRT) was performed on dry, wet and saturated wet specimens in sea water. Here the pH concentration of synthetic sea water was 8.2 and the strain rate is 1 x $10^{-6}$($sec^{-1}$) and test temperature ranges varied from $-60^{\circ}C$ to $80^{\circ}C$. It could be confirmed the fact that wet specimens tested at a particular test temperature ranges were appeared the eviences of SCC such as con-planar, mirror and hackle zone. Moreover, SCC of GFRP in sea water was characterised by falt fracture surfaces with only small amounts of fiber pull-out, in partial.

MMT(Montmorillonite)를 적용한 Chopped Strand Glass Fiber-Vinylester 복합재의 인장특성 연구 (A Study on Tensile Property of MMT (Montmorillonite) Reinforced Chopped Strand Glass Fiber/Vinylester Composites)

  • 정용화;구자호;이위로;이경엽
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.619-624
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    • 2012
  • In this study, MMT/fiber/polymer composites were fabricated by impregnating chopped strand glass mat into a vinylester resin mixed with clay. Tensile tests has been performed by using a universal testing machine to determine the effect of MMT addition on the tensile properties of MMT/chopped strand glass fiber/vinylester composites. And some pictures which are magnified cross section of breaking parts are has been taken by using a FE-SEM to confirm the behavior at breaking. The contents ratio of MMT applied in the composites were 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 wt% respectively. It has been found that the tensile strength and elastic modulus of MMT/chopped strand glass fiber/vinylester composites were improved at a proper content of MMT. Tensile strength and elastic modulus were maximized at a content of 1.0 wt% due to most effective dispersion of MMT. On the contrary, the failure strain was increased as MMT content was increased.

유리와 탄소섬유로 제작된 하이브리드 FRP 로드의 인장특성에 관한 실험연구 (Tensile Properties of Hybrid FRP Rods with Glass and Carbon Fibers)

  • 유영준;박지선;박영환;김긍환
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.275-282
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    • 2006
  • 최근 철근 콘크리트 구조물에서 철근의 부식문제를 근본적으로 해결하기 위한 대안으로 섬유강화폴리머(Fiber Reinforced Polymers, FRP)가 주목받고 있다. FRP는 철근에 비해 높은 비강도를 가지며, 무게가 가볍다. 특히 내부식성이 뛰어나 염해와 같은 열악한 환경에 특히 유용하다. 그러나 재료단가가 철근에 비해 높고, 장기거동에 대해 구축되어 있는 정보가 적으며 항복 거동을 보이는 철근과는 달리 취성파괴를 일으키기 때문에 FRP를 토목재료로 사용하려는 노력은 더디게 진행되고 있다. FRP 제작에 사용되는 섬유 중 유리섬유가 가장 경제적이지만 강성이 철근에 비해 대략 1/4 정도 밖에 되지 않아 휨부재에 사용될 경우 과도한 처짐 문제가 발생한다. 이에 본 연구에서는 유리섬유로 제작된 FRP(Glass Fiber Reinforced Polymer, GFRP) 로드(Rod)의 인장특성을 개선하고자 탄소와 유리섬유로 제작된 하이브리드 로드의 인장특성에 관한 연구를 수행하였다. 로드 제작에 사용되는 수지 종류와 배치 방법에 대해 변수를 설정하여 총 40개의 시편을 제작하여 인장실험을 실시하였다. 하이브리드 로드의 인장특성은 섬유가 혼합되지 않은 순수한 유리섬유와 탄소섬유로만 제작된 로드의 인장특성과 비교하였다. 실험 결과에 따르면 로드의 핵은 탄소섬유로, 외피는 유리섬유로 제작된 하이브리드 로드의 인장특성이 가장 우수하였다.

3차원 원형 브레이드 유리섬유 강화 복합재료의 구성방정식 (Constitutive Equations of 3D Circular Braided Glass Fiber Reinforced Composites)

  • 신헌정;정관수;강태진;윤재륜
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.107-110
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    • 2003
  • 본 연구에서는 3차원 브레이딩 기계를 이용하여 제작된 6 layer의 3차원 원형 형태로 브레이드된 유리 섬유 강화 복합재료의 프리프레그를 이용하여 에폭시 수지를 모체로 하는 RTM(Resin Transfer Molding) 공정을 통해 직교 이방성 복합재료를 제작하였다. 또한 탄성한계 내에서의 구성방정식을 얻기 위해 unit cell 모델링을 통해 복합재료의 기하를 모사하고 method of cells 이론과 homogenization technique를 이용하여 복합재료의 구성방정식을 나타내는 수치해석 코드를 개발하였다. (중략)

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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.

필라멘트 와인딩 복합재의 환경노화에 따른 기계적물성 평가 (Behaviors of Mechanical Properties of Filament-Winding-Laminated Composites due to Environmental Aging)

  • 최낙삼;윤영주;이상우;김덕재
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.31-35
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    • 2006
  • Degradation characteristics of filament-winded composites due to accelerated environmental aging have been evaluated under high temperature, water immersion and thermal impact conditions. Two kinds of laminated composites coated by an urethane resin have been used: carbon-fiber reinforced epoxy(T700/Epon-826, CFRP) and glass-fiber reinforced phenolic (E-glass/phenolic, GFRP). For tensile strength of $0^{\circ}$ composites, CFRP did high reduction by 25% under the influence of high temperature and water while CFRP showed little degradation. However for water-immersed $90^{\circ}$ composites both CFRP and GFRP showed high reduction in tensile strength. Bending strength and modulus of $90^{\circ}$ composites were largely reduced in water-immersion as well as high temperature environment. Urethane coating on the composite surface improved the bending properties by 20%, however hardly showed such improvement for water-immersed $90^{\circ}$ composites.

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염수환경을 고려한 섬유강화 복합재의 내구성 평가 (Durability of Fiber Reinforced Composites under Salt Water Environments)

  • 윤성호;황영은
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.391-396
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    • 2005
  • Salt water spray test and salt water immersion test were experimentally conducted in order to investigate the durability of fiber reinforced composites under salt water environment. The specimens were made of glass fabric reinforcement and phenolic resin. Mechanical test was performed to obtain mechanical properties such as tensile properties, flexural properties, and shear properties by varying with exposure times. Also dynamic mechanical test and FTIR were conducted to investigate a change in chemical structure as well as thermal analysis properties such as storage shear modulus, loss shear moduls, and tan ${\delta}$. According to the results, salt water environment has effected on mechanical properties and thermal analysis properties and especially the durability of glass fabric/phenolic composites were severely affected on salt water immersion environment rather than salt water spray environment.

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유리섬유쉬트로 휨보강된 RC보의 부착파괴 방지 상세에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study to Prevent Debonding Failure of RC Beams Strengthened by GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymers))

  • 최기선;유영찬;이진용;김긍환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.531-536
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    • 2003
  • It is generally known that RC flexural members strengthened by GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymers) tend to be failed by premature bond failure near the flexural-shear cracks happened at the mid-span of beams. It is therefore strongly recommended that premature bond failure must be avoided to insure the intended strengthening effects sufficiently. The various methodologies such as increasing bonded length of GFRP and bonding details including U-shape wrappings and epoxy shear-keys are examined in this study. The bonded length of GFRP are calculated based on the assumed bond strengths of epoxy saturating resin. Total six half scale RC beam specimens were constructed and tested to investigate the effectiveness of each methodologies to prevent the bond failure of GFRP. Test results of each specimens are discussed in this paper.

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DGEBA-MDA-SN-Hydroxyl Group System의 합성 및 복합재료 제조 : 2. 섬유강화 복합재료의 파괴에너지 (DGEBA-MDA-SN-Hydroxyl Group System and Composites : 2. Fracture Energy of Fiber Reinforced Composites)

  • 이재영;심미자;김상욱
    • 공업화학
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    • 제5권4호
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    • pp.737-742
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    • 1994
  • 유리섬유/탄소섬유/에폭시 수지 hybrid 복합재료의 파괴에너지를 파괴메카니즘 측면에서 연구하였다. 에폭시 수지 매트릭스는 DGEBA(diglycidyl ether of bisphenol A)-MDA(4,4'-methylene dianiline)-SN(succinonitrile)-HQ(hydroquinone)를 사용하였다. 섬유강화 복합재료의 파괴에너지를 연구한 결과, 유리섬유와 매트릭스의 계면에서는 post debond friction energy가 가장 크게 나타났으며, debonding energy와 pull-out energy는 비슷한 값을 나타내었다. 탄소섬유와 매트릭스의 계면에서 파괴가 일어나는 경우에는 pull-out energy가 가장 큰 영향을 나타내었다.

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Sprayed FRP로 보강된 철근콘크리트 보의 보강성능에 관한 연구 (Structural Performance of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Sprayed Fiber Reinforced Polymers)

  • 이강석;손영선;이문성
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.421-431
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    • 2007
  • 본 연구의 주 목적은 유리 및 탄소단섬유 (chopped fiber)와 에폭시 및 비닐에스터수지 (resin)를 외기에서 혼합하여 요철이 많은 콘크리트 표면에 고속의 압찰 공기로 랜덤하게 분사하여 기존 콘크리트 구조물을 보강하는 새로운 공법, 즉 sprayed FRP 보수보강 공법을 개발하는 것으로서, 본 연구에서는 sprayed FRP 보강을 위한 치적의 재료 물성치를 제시하고자 유리 및 탄소단섬유의 길이, 단섬유와 에폭시 및 비닐에스터수지의 배합 비율 등을 주요변수로 설정하여 재료 인장시험을 실시하였다. 또한 상기 재료 시험 결과를 바탕으로 sprayed FRP 공법을 이용하여 보강된 철근콘크리트 휨 보, 전단 보 및 손상 보의 보강 성능을 실험적 연구를 토대로 평가하였다. 그 결과, 유리 및 탄소단섬유의 길이 38 mm, 섬유와 수지의 배합 비율 1 : 2가 최적 물성치로 제안되었으며, sprayed FRP의 휨 및 전단 보의 보강 효과는 기존 FRP sheet와 유사한 보강 효과를 나타냈으며, 손상 보의 경우 최대 강도의 결과를 비교해보면 보강 보와 동등한 보강 효과가 나타났다. 기존 FRP 설계식의 적용 가능성을 분석해본 결과, sprayed FRP 휨실험체의 경우 기존설계식의 적용이 가능한 것으로 드러났으며, 전단실험체의 경우는 전단강도 저감계수 ${\alpha}=0.18$이 실험값과 근접한 범위 내에서 안전 측으로 설계가 되는 것으로 사료된다.