• Carbon letters
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• 제17권1호
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• pp.33-38
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• 2016

In the present study, exfoliated graphite nanoplatelets (xGnP) with different particle sizes were coated onto polyacrylonitrile-based carbon fibers by a direct coating method. The flexural properties, interlaminar shear strength, and the morphology of the xGnP-coated carbon fiber/phenolic matrix composites were investigated in terms of their longitudinal flexural strength and modulus, interlaminar shear strength, and by optical and scanning electron microscopic observations. The results were compared with a phenolic matrix composite counterpart prepared without xGnP. The flexural properties and interlaminar shear strength of the xGnP-coated carbon fiber/phenolic matrix composites were found to be higher than those of the uncoated composite. The flexural and interlaminar shear strengths were affected by the particle size of the xGnP, while the particle size had no significant effect on the flexural modulus. It seems that the interfacial contacts between the xGnP-coated carbon fibers and the phenolic matrix play a role in enhancing the flexural strength as well as the interlaminar shear strength of the composites.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.70-73
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• 2001

The layup optimization by genetic algorithm (GA) for the interlaminar strength of laminated composites with free edge is presented. For the calculation of interlaminar stresses of composite laminates with free edges, extended Kantorovich method is applied. In the formulation of GA, repair strategy is adopted for the satisfaction of given constraints. In order to consider the bounded uncertainty of material properties, convex modeling is used. Results of GA optimization with scattered properties are compared with those of optimization with nominal properties. The GA combined with convex modeling can work as a practical tool for maximum interlaminar strength design of laminated composite structures, since uncertainties are always encountered in composite materials and the optimal results can be changed.

• Composites Research
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• 제30권1호
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• pp.71-76
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• 2017

본 연구에서는 환경인자에 노출된 탄소섬유/에폭시 복합재의 층간전단강도를 이용하여 장기 성능을 예측하였다. 필라멘트와인딩 공법으로 제작된 층간전단시편은 분위기 온도가 $50^{\circ}C$, $70^{\circ}C$, $100^{\circ}C$인 건조 조건과 분위기 온도가 $25^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, $70^{\circ}C$인 침수 조건에 각각 3000시간까지 노출시켰다. 연구결과에 따르면 분위기 온도가 $50^{\circ}C$와 $70^{\circ}C$인 건조 상태에서는 층간전단강도가 노출시간에 따라 크게 변하지 않지만 분위기 온도가 $100^{\circ}C$인 건조 상태에서는 노출시간이 길어지면 후경화로 인해 다소 증가한다. 그러나 분위기 온도가 $25^{\circ}C$인 침수 상태의 경우 층간전단강도는 노출 초기에 크게 변하지 않다가 노출시간이 길어지면 감소하고 감소 정도는 분위기 온도가 높아지면 커진다. 각 분위기 온도에 대한 층간전단강도 선형회귀식은 침수 상태에 3000시간까지 노출된 시편에서 얻은 층간전단강도에서 구할 수 있었다. 이들 선형 회귀식을 이용하면 층간전단강도는 분위기 온도가 $25^{\circ}C$와 $50^{\circ}C$인 경우 측정값의 5.5% 이내, 분위기 온도가 $70^{\circ}C$인 경우 측정값의 2.3% 이내로 예측이 가능하였다. 따라서 제시된 성능 예측 절차는 환경인자에 노출된 탄소섬유/에폭시 복합재의 장기 층간전단강도를 잘 예측할 수 있다.

• Composites Research
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• 제21권2호
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• pp.1-7
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• 2008

복합재료는 현재 항공-우주산업, 스포츠와 레저 산업에서 널리 사용되고 있으나, 흡습에 의해 기계적 성질이 저하하는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점에 대한 규명을 위해 $80^{\circ}C$의 수 환경(담수/해수)에서 $100{\sim}200일$ 동안 침지/침지 - 건조한 시편으로 전단강도를 평가하였다. 그 결과, 전단강도의 하락은 초기에는 수지부의 흡습과 실란부의 흡습에 의한 물성저하 그리고 나중에는 실란부와 섬유와의 기계적 결합의 파괴가 주요원인으로 판단되었다. 결론적으로, 복합재료 내의 수분으로 인해 비가역구간을 넘어서게 되면 수분으로 인한 계면 파괴가 일어나 전단강도 회복이 어려워지는 것으로 판단된다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.63-66
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• 2003

The effect of punching density and material composition on the tensile properties and optimum condition of manufacturing of carbon needle punched perform was studies. The interlaminar tensile strength were increased but the intralaminar tensile strength were decreased with increasing punching density. In the case of the performs composed of continuous oxi-PAN fabrics, there was a considerable improvement of the interlaminar and intralaminar tensile strength.

• 한국해양공학회지
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• 제11권4호
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• pp.31-39
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• 1997

This research is to evaluate the effect of sunshine treatment on the strength in the Al 6061/AFRP hybrid composite(APAL). APAL specimens were processed by autoclave curing system under the constant condition of curing temperature, time and aluminum surface pertreatment. Aramid patched aluminum alloy can be widely used for the repair of the damage part of the aircraft. The tensile strength of the sunshine treated APAL 2P and 6P composite is 14%, 22% smaller than that of the non-treated material. The interlaminar shear strength of the APAL specimens for the adhesive length of 5mm is 24% higher than that of the APAL for the adhesive length of 10mm. In the case of APAL DS 1P material, interlaminar shear strength of the specimen which was sunshine treated for 200 hours is 21% smaller than that of the non-treated material while interlaminar shear strength of the specimen which was immersed in a 70.deg. C fresh water for 1200 hours decreases by 75.7%.

• Composites Research
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• 제28권3호
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• pp.136-141
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• 2015

The stitching process has been widely utilized for the improvement of through-thickness property of the conventional laminated composites. This paper reports the effects of stitching on the flexural and interlaminar shear properties of multi-axial warp knitted (MWK) composites in order to identify the mechanical property improvements. In order to minimize the geometric uncertainties associated with the stacking pattern of fabrics, the regular lay-up was considered in the examination of the stitching effect. The key parameters are as follows: the stitch spacings, the stitching types, the stitching location, and the location of compression fixture nose. These parameters have little effect on the flexural and interlaminar shear properties, except for the case of stitching location. However, the geometry variations caused by the stitching resulted in minor changes to the mechanical properties consistently. Stitching on the $0^{\circ}$ fibers showed the lowest flexural strength and modulus (12% reduction for both properties). The stitch spacing of 5 mm resulted in 8% reduction for the case of interlaminar strength compared with that of 10 mm spacing.

• 대한기계학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.425-434
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• 1984

본 연구에서는 ［0˚/90˚］$_{2s}$, Gr/Gp 복합 적층판에 대해서 접착면의 비율과 폴리에스테르 필름의 구멍의 형상이 적층판의 인장 성질과 파괴인성에 미치는 영향에 대한 실험적인 결과를 얻고자 한다.다.

• Composites Research
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• 제24권5호
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• pp.34-38
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• 2011

탄소나노튜브가 발견된 이후로, 고분자 수지의 기계적, 전기적 물성을 증대시키는 보강재로서 많은 연구가 수행되어 왔다. 더 나아가, 탄소나뉴튜브를 탄소섬유복합재 (CFRP)의 기지가 되는 수지를 보강시키는 데 이용하는 연구도 최근 활발해지고 있는 추세이다. 단일벽탄소나노튜브가 각각 0.2 %, 0.5 %의 중량비로 에폭시 수지에 먼저 분산, 혼합되었다. 이 혼합액을 CFRP를 제작하는데 주로 쓰이는 방법 중 하나인 진공 수지 충전 공정법 (vacuum assisted resin transfer molding, VARTM)으로 탄소섬유 프리폼에 주입하는 방법과 습식 현장 적층법 (wet lay-up)의 두가지 다른 방법으로 복합재를 제작 하였다. 각각의 제작된 시편에 대하여, 층간전단강도 (interlaminar shear strength, ILSS)를 측정하여, 층간전단강도와 공정의 상관관계, 탄소나노튜브의 보강효과에 대하여 조사했다. 탄소나노튜브/에폭시 복합재의 경우 기계적 물성의 향상을 가져왔으나 이를 기지재로 사용한 탄소섬유복합재의 층간전단강도는 특히 VARTM 공정의 경우, 탄소나노튜브의 첨가에 따른 수지의 점도 증가로 인한 공정상의 문제로 기대만큼의 물성향상을 가져오지는 못한 것을 확인하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제14권3호
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• pp.52-57
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• 2010

Interlaminar stresses near the free edges of composite laminates have been analyzed considering wall effects. Interface modeling of bonding layer was introduced to explain the wall effect. Using Lekhnitskii stress functions and the principle of complementary virtual work, the interlaminar stresses were obtained, which satisfied the traction free boundary conditions not only at the free edges, but also at the top and bottom surfaces of laminates. The interface modeling provides not singular stresses but concentrated finite interlaminar stresses. The significant amount of reductions of stresses at the free edge are observed compared to the results without interface modeling. The real stress state can be predicted accurately and the results demonstrate the usefulness of the proposed interface modeling for the strength design of composite laminates.