• 제목/요약/키워드: Plain Weave Composite

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직물 복합재료의 물성치 특성화 기법 및 실험적 계측 (Material Property Characterization Method and Experimental Measurement of the Effective Thermal Conductivities of Woven Fabric Composite Materials)

  • 문영규;구남서;김철;우경식
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.64-69
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    • 2001
  • In general, laminate effective orthotropic thermal conductivities are dependent on fiber and matrix material properties, fiber volume fraction and fabric geometric parameters. This paper deals with the predicting method of the transverse and the in-plane thermal conductivities of plain weave fabric composites based on the three dimensional series-parallel thermal resistance network. Thermal resistance network was applied to unit cell model that characterizes the periodically repeated pattern of plain weave. Also, an experiment apparatus is setup to measure the thermal conductivities of composite material. The numerical and experimental results of carbon/epoxy plain weave are compared.

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Mechanical Properties of MWNT-Loaded Plain-Weave Glass/Epoxy Composites

  • Kim, Myung-Sub;Lee, Sang-Eui;Lee, Won-Jun;Kim, Chun-Gon
    • Advanced Composite Materials
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    • 제18권3호
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    • pp.209-219
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    • 2009
  • Carbon nanotubes (CNTs) have shown great potential for the reinforcement of polymers or fiber-reinforced composites. In this study, mechanical properties of multi-walled carbon nanotube (MWNT)-filled plain-weave glass/epoxy composites intended for use in radar absorbing structures were evaluated with regard to filler loading, microstructure, and fiber volume fraction. The plain-weave composites containing MWNTs exhibited improved matrix-dominant and interlaminar fracture-related properties, that is, compressive and interlaminar shear strength. This is attributed to strengthening of the matrix rich region and the interface between glass yarns by the MWNTs. However, tensile properties were only slightly affected by the addition of MWNTs, as they are fiber-dominant properties.

내부판 구조물이 결합된 강 및 평직 복합재료 원통셸의 구조진동 특성 연구 (A Study on the Vibration Characteristics of Steel and Plain Weave Composite Cylindrical Shells Combined with Internal Plate Structures)

  • 이영신;최명환
    • 소음진동
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    • 제9권1호
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    • pp.149-162
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    • 1999
  • A method for the analysis of free vibrations of steel and plain weave composite cylindrical shells with a longitudinal, interior rectangular plate is developed by using the receptance method. This method is based on the ratio of a deflection (or slope) response to a harmonic force(or moment) at the joint. In this study, after getting the free vibration characteristics of the simply supported plate and shell, the frequency equation of the combined system is obtained by considering the continuity condition at the joint between the plate and the shell. The numerical results are compared with published results and experiment results in order to show the validate of the formulation, and shown that the analytical results agreed with those from other methods. The effects of the location and the thickness of the plate on the natural frequencies are also investigated.

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CF3327 평직 복합재료의 열전도도 (Effective Thermal Conductivities of CE3327 Plain-weave Fabric Composite)

  • 구남서;문영규;우경식
    • Composites Research
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    • 제15권5호
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    • pp.27-34
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 (주)한국와이바의 CF3327 평직 복합재료의 열전도도를 실험적으로 계측하고 이를 이론적인 예측과 비교하는데 있다. 열전도도 계측을 위하여 비교계측법의 원리를 이용한 실험 장치를 제작하였으며 열전도도가 잘 알려진 그라파이트를 실험함으로써 장비의 정확성을 확인하였다. 미시역학적인 방법은 섬유 및 기지의 물성, 섬유체적비, 직조 형태 등의 변수들이 복합재료의 유효물성치에 미치는 영향을 평가하는데 유용하다. 본 연구에서는 3차원 직-병렬 열저항 개념을 주기적으로 반복되는 평직의 단위구조에 적용하여 열전도도를 예측하였다. 해석 결과를 실험 결과와 비교한 결과 잘 일치함을 확인하였고 섬유체적비가 에폭시 수지 복합재료의 열전도도에 미치는 영향을 고찰하였다.

두께와 위상각의 변화가 평직복합재료 미세구조의 거동에 미치는 영향 (Finite thickness and tow phase shift effects on the mechanical behavior of plain weave textile composites)

  • 우경식
    • Composites Research
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    • 제13권1호
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    • pp.11-24
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    • 2000
  • 평직복합재료에 있어서 두께와 적층 위상각의 변화가 기계적 거동에 미치는 영향을 수치적으로 연구하였다. 일축인장하중은 중첩법에 의한 단위구조해석에 의하여 모사되었으며 효율적인 계산을 위하여 마크로 요소 후처리기법이 사용되었다. 인접한 층간 위상각을 가지며 적층된 유한두께 평직복합재료 단위구조에 대하여 등가탄성계수를 구하였으며 단위구조를 구성하는 섬유다발 미세구조의 상세응력 분포를 계산하였다. 단일층 및 무한두께 적층형상에 대해서도 계산이 수행되었으며 그 결과가 상호 비교되었다.

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기하학적 매개변수에 의한 평직복합재료의 저 균일도 문제 (Low degree of homogeneity issue on the effective moduli of plain weave textile composites)

  • 우경식;서영욱
    • Composites Research
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    • 제13권2호
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    • pp.8-21
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    • 2000
  • 본 논문에서는 평직복합재료에 있어서 섬유다발의 위상각 변화와 적층수에 따른 등가탄성계수의 저 균일도 문제를 연구하였다. 각 적층수에 따라 단순히 적층된 모델과 무한히 반복되어 적층된 모델에 대해 단위구조 해석을 수행하였다. 수치실험을 통해 탄성계수를 계산하였고, 이를 통계적으로 처리하였다. 계산 결과 평직복합재료의 등가탄성계수는 위상각과 적층수의 변화에 크게 의존하며 임의의 조합에 대하여 그 분포양상은 큰 차이를 보였으나, 전반적으로 적층수가 증가함에 따라 균일도가 높아지는 경향을 보였다.

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평직유리섬유 강화 에폭시 적층판의 저온 인장 특성 (Tensile Properties of Plain Weave Glass Fabric Reinforced Epoxy Resin Laminates at Low Temperatures)

  • 김연직
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권9호
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    • pp.788-795
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    • 2008
  • To understand the tensile behaviors of GFRP at low temperature, three types of specimen have been used in this study. Tensile properties and fracture mechanisms for three orthogonal orientations of plain weave glass fabric reinforced epoxy resin laminate were investigated at temperature range of about -30 to $15^{\circ}C$. The tensile properties of axial and edge type specimen decrease slightly with decreasing temperature to $-20^{\circ}C$. However, at $-30^{\circ}C$ the decreases in the tensile properties increased considerably. Below $-20^{\circ}C$, thickness type specimen showed a marked decreases in the tensile properties. It was obvious that the fracture manner of thickness type specimen was adhesive failure at above $-10^{\circ}C$ and a mixed adhesive and cohesive failure at below $-20^{\circ}C$.

평직유리섬유강화 에폭시 적층판의 기계적 특성 이방성 (Mechanical Properties Anisotropy of Plain Weave Glass Fabric Reinforced Epoxy Resin Laminates)

  • 김연직
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.15-21
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    • 2009
  • The anisotropic mechanical properties were measured for the three orthogonal orientations of plain weave glass fabric reinforced epoxy resin laminate. In tensile and flexural tests, axial and edge type specimens failed by pull-out of warp and fill yarns, respectively. In contrast, the thickness type specimens failed by adhesive failure process. Longitudinal cracking occurred in several of the edge type specimens during tensile test. That cracking caused pop-in in the stress-strain curve. Defects induced by improper coupon machining caused that cracking.

평직 복합재료의 기하학적 모델링을 통한 기계적 물성 예측 (Mechanical Properties Prediction by Geometric Modeling of Plain Weave Composites)

  • 김명준;박정선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권11호
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    • pp.941-948
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    • 2016
  • 직물 복합재료는 높은 비강성과 비강도를 가지며 일방향 복합재료에 비해 면외 방향 특성과 충격 및 층간분리에 대한 특성이 우수하여 항공우주 구조물의 주재료로 적용되고 있다. 본 논문에서는 2차원 평직 복합재료의 반복단위격자에 대한 기하학적 모델을 정의하고 유효강성을 예측하였다. 반복단위격자의 기하학적 형상은 다양한 프리폼 제작변수에 의해 결정될 수 있으며, Naik의 모델을 바탕으로 섬유다발간의 간극을 추가적으로 고려하는 수정된 기하학적 모델을 제시하였다. 평직 복합재료의 유효 강성은 반복단위격자에 대한 섬유다발 이산화 기법과 등변형률 가정 기반의 응력 평균화 기법을 사용하여 예측되었다. 또한 섬유다발간의 간극의 크기에 따른 강성의 변화를 평가하였으며, 기존 모델과 시편 시험 데이터와의 비교를 통해 강성 예측 결과를 검증하였다.

평직 탄소섬유 복합재료-고분자 포움 샌드위치 구조의 성형 중 미소변형에 관한 연구 (A Study on the Micro-deformation of Plain Weave Carbon/Epoxy Composite-Polymer Foam Sandwich Structures during Curing)

  • 김용수;장승환
    • Composites Research
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    • 제17권6호
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    • pp.28-36
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    • 2004
  • 복합재료의 성형조건과 재료의 변형간의 관계를 규명하기 위해 PVC 포움-직물 복합재료 샌드위치 구조의 성형공정 중 토우 구조의 미소 변형을 고찰하였다. 실험에 사용한 포움은 4가지 밀도를 가지는 PVC 포움이며, 면재로는 탄소섬유게폭시 프리프레그(3k)를 사용하였다. 디지털 현미경과 이미지 분석 도구를 사용하여 직물 복합재료의 굴곡 각과 토우 진폭 등의 토우 파라메터를 측정하여 서로 비교하였다. 성형 중 포움의 변화가 직물 복합재료 구조의 변형에 미치는 영향을 파악하기 위해 세 가지 온도 조건($25^{\circ}C$, $80{\circ}C$, $125^{\circ}C$)에서 포움의 압축 실험을 수행하였다. 복합재료 토우 구조의 현미경 관찰 결과 토우의 미소 변형은 포움의 밀도와 성형 압력에 따라 서로 다른 경향을 나타내었으며. 특히 포움의 변형 거동에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.