• 한국정밀공학회지
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• 제13권6호
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• pp.34-44
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• 1996

In order to examine the accuracy of the intensity method, the fiber orientation-angle distribution of fiber-reinforced polymeric composites is measured using image processing. The fiber orientation function is calculated from the fiber orientation measured by the soft X-ray photograph. Theoretical and experimental results of fiber orientation function are compared for the composites with different fiber contents and fiber orientations. The intensity method is used for the experimental investigation and the measured fiber orientation function is compared to the calculated one. The relations between the measured and the simulated fiber orientation functions $J{\small{M}}$ and $J{\small{S}}$ respectively are identified. For the fiber length of 1.000mm and 2.000mm, it shows that $J{\small{M}}=0.83J{\small{M}}$. However. in general. the value of $J{\small{M}}$ decreases as the fiber length increases. For GFRP composites the relations between $J{\small{M}}$ and theoretical value J show that $J{\small{M}}$=0.73J for short fiber and $J{\small{M}}$=0.81J for long fiber.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.778-784
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• 2001

Injection molding is a very important industrial process for the manufacturing of plastics objects. During an injection molding process of composites, the fiber-matrix separation and fiber orientation are caused by the flow of molten polymer/fiber mixture. As a result, the product tends to be nonhomogeneous and anisotropic. Hence, it is very important to clarify the relations between separation orientation and injection molding conditions. So far, there is no research on the measurement of fiber orientation using image processing. In this study, the effects of fiber content ratio and molding condition on the fiber orientation-angle distributions are studied experimentally. Using the image processing method, the fiber orientation distribution of weld-line parts in injection-molded products is assessed. And the effects of fiber content and injection molding conditions on the fiber orientation functions are also discussed.

• 한국해양공학회지
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• 제10권3호
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• pp.34-43
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• 1996

In this study basic equations of fiber orientations is cimpared with experimental results. It is found that fiber orientations of short fiber reinforced polymeric composite under compression molding are governed by slope of flow speed in x-y direction. Fiber orientation angle of mold is also found to increase with closure speed and the compression ratio. At the middle of the mold, the slope of flow speed is larger in x-direction than in y-direction. At the wall of the mold, the shope of flow speed in y-direction occurs due to the effect of friction, hence affects the fiber orientation. The effect of partial flow, which incurs y-direction orientation causes to increase the fiber orientation angle at the fore part of the flow.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.349-357
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• 2019

유한요소법(finite element method)은 다양한 분야에서 재료의 역학적 거동을 더욱더 현실적으로 해석하고 예측하는 방법으로 다양한 분야의 제품 개발에 적용되고 있다. 하지만 섬유배향과 변형률 속도가 역학적 특성에 영향을 미치는 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료에 관한 수치해석을 이용한 접근 방법은 현재까지 다소 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 고분자, 고무, 금속 등과 같은 다양한 복합재료를 위한 선형, 비선형 다중스케일 재료 모델링 프로그램인 Digimat의 수치해석 재료 모델을 활용하여 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 역학적 특성을 정의하고 검증하는 것에 있다. 또한 이를 통해 좀더 현실적으로 고분자 복합재료의 거동을 예측하고자 한다. 이를 위해 다양한 고분자 중 30wt%의 단섬유 질량 비율을 갖는 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT)의 섬유배향과 변형률 속도에 따른 인장 특성을 참고문헌을 통해 조사하였다. 또한 Moldflow 프로그램을 사용한 사출해석을 통해 유리섬유 배향 정보를 계산하였으며 이를 매핑(mapping) 과정을 통해 유한요소 인장 시편 모델에 전달하였다. 대표적인 유한요소 상용 프로그램 중 하나인 LS-DYNA는 유리섬유 배향과 변형률 속도에 따른 복합재료의 인장 특성을 연구하기 위해 Digimat과의 연성해석(coupled analysis)에 활용되었다. 그리고 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료를 해석하기 위한 LS-DYNA의 다양한 비등방성(anisotropic) 재료 모델들의 장단점을 서로 비교하고 평가하였다.