• 비파괴검사학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.274-286
• /
• 2005

본 연구에서는 편측노치를 갖는 단일 hi판 및 유리섬유/알루미늄 혼합 적층판에 대해 인장하중하의 파괴거동에 따른 음향방출(AE) 특성을 살펴보았다. 단일 알루미늄의 파괴시에 발생하는 AE신호는 저주파수 대역을 갖는 신호와 고주파수 대역을 갖는 신호의 2가지 형태로 분류될 수 있었다. 고주파수 대역의 AE는 0.45mm 변위 보다 큰 후반부 하중단계에서 주로 검출되었다. 유리섬유/알루미늄 혼합 적층판의 경우에는, 고진폭의 긴 유지시간의 신호가 FFT 주파수 해석에 의거하여 거시적인 균열진전이나 A1층과 섬유층 사이의 층간분리에 해당하는 신호로 추정되었다. 위와 같은 AE신호의 해석결과와 광학현미경 및 초음파 스캔에 의한 파괴관찰에 의거하여 섬유층 배향에 따라 상이한 섬유/알루미늄 적층판의 파괴거동과 관련된 AE특성을 규명하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제58권1호
• /
• pp.64-68
• /
• 2020

본 연구에서는, 열 전도성 충진제로 충진 된 에폭시복합체를 사용하여 금속 구리판에 이를 코팅한 기판이 제조되었다. 에폭시 복합체의 열전도도를 향상시키기 위해서는 에폭시 매트릭스에 있는 전도성 필러의 최적 분산을 통한 전도성 네트워크를 형성하게 하고, 인접한 필러 입자들 사이에서 열 저항 접합의 수를 감소시키는 것이 중요한 요소이다. 이는 에폭시는 열전도도가 0.2~0.3 W 밖에 안되기 때문에 높은 열전도도를 유지하기 위해선 열전도성 필러가 서로 연결되어 입자간에 갭이 적어야 열저항을 감소시킬수 있기 때문이다. 본 연구의 목적은 에폭시 수지에 Al₂O₃와 Boron Nitride (BN) 충진제를 균일하게 분산시켜 고방열 에폭시 복합체를 개발하는 데 있다. 그 결과, Al₂O₃와 Boron nitride Filler가 에폭시 수지 매트릭스에 서로 연결되어 에폭시 수지와 알루미나/Boron nitride 하이브리드 필러 간에 계면 공극 없이 분산되어 열전도도 특성 향상을 확인 할 수 있었고, 표면 처리한 s-BN 필러가 에폭시 수지의 매트릭스의 계면접착력을 향상시켰으며, 계면 공극을 최소화함에 따라 높은 열전도도 특성을 확보 할 수 있었다.

• 전자공학회논문지 IE
• /
• 제44권3호
• /
• pp.6-11
• /
• 2007

본 연구는 플라즈마 처리한 고분자 복합재료 표면의 접촉각, X-선광전자분광법(XPS) 및 코로나 대전에 의한 표면 정전특성을 분석하여 발생된 화학적 변화와 정전적 특성 변화를 고찰하여 열화 메커니즘을 도출하였다. 플라즈마 처리된 시료의 접촉각 및 표면전위는 표면에 카르복실기 라디칼을 포함하는 다량의 측쇄화가 집중적으로 발생되어 처리시간에 따라 급격한 친수화가 진행되었다. 플라즈마 처리로 인한 화학적 변화에서 표면에 carboxyl 라디칼이 주로 형성되면서 급격히 표면 친수화로 변화하였다. 정전변화를 분석한 전위감쇠 결과에서 미처리 시료는 부극성 표면을 나타내었으나, 친수화 표면은 carboxyl 라디칼(-COO*)을 포함하는 정극성 라디칼로 인해 정극성 표면으로 변화하여 부극성 전하가 빠르게 감소하였다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제6권2호
• /
• pp.91-100
• /
• 2010

An experimental study was carried out to investigate the shape control of plates via embedded shape memory alloy (SMA) wires. An extensive body of literature proposes the use of SMA wires to actively modify the shape or stiffness of a structure; in most cases, however, the study focuses on modeling and little experimental data is available. In this work, a simple proof of concept specimen was built by attaching four prestrained SMA wires to one side of a carbon fiber laminate plate strip. The specimen was clamped at one end and tested in an environmental chamber, measuring the tip displacement and the SMA temperature. At heating, actuation of the SMA wires bends the plate; at cooling deformation is partially recovered. The specimen was actuated a few times between two fixed temperatures $T_c$ and $T_h$, whereas in the last actuation a temperature $T_f$ > $T_h$ was reached. Contrary to most model predictions, in the first actuation the transformation temperatures are significantly higher than in the following cycles, which are stable. Moreover, if the temperature $T_h$ is exceeded, two separate actuations occur during heating: the first follows the path of the stable cycles; the second, starting at $T_h$, is similar to the first cycle. An interpretation of the phenomenon is given using some differential scanning calorimeter (DSC) measurements. The observed behavior emphasizes the need to build a more comprehensive constitutive model able to include these effects.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.139-142
• /
• 2002

This study presents a mathematical model predicting the stress-strain behavior of fiber reinforced (FMMCs) and fiber/particle reinforced metal matrix composites (F/P MMCs). MMCs were fabricated by squeeze casting method using Al2O3 short fiber and particle as reinforcement, and A356 aluminum alloy as matrix. The fiber/particle ratios of F/P MMCs were 2:1, 1:1, 1:2 with the total reinforcement volume fraction of 20 vol.%, and the FMMCs were reinforced with 10 vol,%, 15 vol. %, 20 vol. % of fibers. Tensile tests were conducted and compared with predictions which were derived using laminate analogy theory and multi-failure model of reinforcements. Results show that the tensile strength of FMMCs with 10 vol.% of fiber was well matched with prediction, and as the fiber volume increases, predictions become larger than experimental results. The difference between the prediction and experiment is considered to be a result of matrix allowance of fiber damage in tensile loading. As the fiber volume fraction in FMMCs increases, the fiber damage increases and so that the tensile strength is reduced. The strength of F/P MMCs approaches more closely to the prediction than FMMCs reinforced with 20 vol.% of fibers because F/P MMCs contains small quantity of fibers and thus has a positive effect in fiber strengthening.

• Composites Research
• /
• 제13권6호
• /
• pp.30-38
• /
• 2000

본 연구에서는 낙추충격 시험시스템을 제작하여 낙추의 응력파 전파 현상을 고려한 CFRP적층판의 충격흡수특성 및 충격강도를 평가하였으며, 초음파 C-스캔너를 이용하여 내부손상영역을 관찰하여 시험편의 손상면적과 흡수에너지의 상관관계를 규명하였다. 적층배향이 다른 직교이방성 시험편이 의사등방성 시험편의 충격에너지와 흡수에너지 수준을 보면 의사등방성 시험편이 흡수에너지가 높게 나타났지만, 충격에너지와 박리면적의 크기는 별 차이가 나타나지 않았으며 계면수가 많은 시험편이 충격에너지를 많이 흡수하였다. 적층수 및 적층방향이 동일한 경우, GFRP 프리프레그를 삽입한 시험편이 그렇지 않은 시험편보다 흡수에너지가 높게 나타났다.

• 한국공작기계학회논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.48-56
• /
• 2001

In this paper, this study aims at the evaluation on the characteristics of CFRP laminate plates using a falling weight impact tester. The experiment was conducted on several laminates of different orientation. A system was built far measur- ing the impact strength of CFRP laminates in consideration of stress wave propagation theory using a falling weight impact tester. Delamination areas of impacted specimens for the different ply orientation were measured with ultrasonic C- scanner to find correlation between impact energy and delamination area. Absorbed energy of quasi-isotropic specimen having flour interfaces was higher than that of orthotropic laminates with two interfaces. The more interfaces, the greater the energy absorbed. The absorbed energy oft hybrid specimen containing a GFRP layer was higher than that of normal specimens.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제31권4호
• /
• pp.506-516
• /
• 2007

In this paper, a study on low-velocity impact response of four different sandwich panels for the hybrid bodyshell and floor structure application of the Korean low floor bus vehicle was done. Square samples of 100mm sides were subjected low-velocity impact loading using an instrumented testing machine at six energy levels. Impact parameters like maximum force, time to maximum force, deflection at maximum force and absorbed energy were evaluated and compared for four different types of sandwich panels. The impact damage size and depth of the permanent indentation were measured by 3-Dimensional Scanner. Failure modes were studied by sectioning the specimens and observed under optical microscope. The impact test results show that sandwich panel with composite laminate facesheet could not observe damage mode of a permanent visible indentation after impact and has a good impact damage resistance in comparison with sandwich panel with metal aluminum facesheet.

• Advances in Computational Design
• /
• 제5권1호
• /
• pp.55-89
• /
• 2020

For the first time, an accurate analytical solution, based on coupled three-dimensional (3D) piezoelasticity equations, is presented for free vibration analysis of the angle-ply elastic and piezoelectric flat laminated panels under arbitrary boundary conditions. The present analytical solution is applicable to composite, sandwich and hybrid panels having arbitrary angle-ply lay-up, material properties, and boundary conditions. The modified Hamiltons principle approach has been applied to derive the weak form of governing equations where stresses, displacements, electric potential, and electric displacement field variables are considered as primary variables. Thereafter, multi-term multi-field extended Kantorovich approach (MMEKM) is employed to transform the governing equation into two sets of algebraic-ordinary differential equations (ODEs), one along in-plane (x) and other along the thickness (z) direction, respectively. These ODEs are solved in closed-form manner, which ensures the same order of accuracy for all the variables (stresses, displacements, and electric variables) by satisfying the boundary and continuity equations in exact manners. A robust algorithm is developed for extracting the natural frequencies and mode shapes. The numerical results are reported for various configurations such as elastic panels, sandwich panels and piezoelectric panels under different sets of boundary conditions. The effect of ply-angle and thickness to span ratio (s) on the dynamic behavior of the panels are also investigated. The presented 3D analytical solution will be helpful in the assessment of various 1D theories and numerical methods.

• Composites Research
• /
• 제20권1호
• /
• pp.8-14
• /
• 2007

플랩을 갖는 복합재 평판날개에 대해서 유격 비선형성과 구동장치의 동적 강성을 고려하여 비선형 공탄성 해석을 수행하였다. DHM 방법을 사용하여 아음속 비정상 공기력을 계산하였으며 유격은 기술함수를 적용하여 이선형 스프링으로 가정하였다. 동적 강성을 기어시스템의 지배방정식으로부터 계산하고, 적층각과 재질에 따른 공탄성 특성을 살펴보았다. 선형 및 비선형 공탄성 해석 결과들은 플러터 특성이 유격과 동강성에 따라 크게 달라지는 것을 보여주었다. 다양한 형태의 제한주기거동이 선형플러터 속도 이전과 이후에서 관찰되었다.