• 제목/요약/키워드: carbon/Epoxy composite

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충격하중을 받은 CFRP적층판의 피로굽힘강도에 미치는 적층구성의 영향 (Influence of Stacking Composition on Fatigue Bending Strenght in CFRP Composite Laminates Subjected to Impact Loading)

  • 임광희;강기광굉;양인영
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.147-155
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    • 1996
  • The purpose of present paper is to estimate the static and fatigue bending strengths of CFRP(carbon fiber reinforced plastic) laminates having impact damage(FOD). The specimens which are formed with the different stacking composition, EPOXY and PEEK matirx and orthotropic and quasi-isotropic laminated plates, are prepared for this experiment. A steel ball is impacted on CFRP laminates, generating impact damages, and the three-point fatigue bending test is carried out by using the impacted laminates to investigate the influence of the stackin composition on the fatigue strength of CFRP laminates.

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탄소점유/에폭시 복합체의 경화공정 중 물성변화 (Property Change during the Curing Process of Carbon Fiber/Epoxy Composite)

  • 황재영
    • 유변학
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    • 제6권1호
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    • pp.10-19
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    • 1994
  • 에폭시수지와 CFRP 복합체 구조물의 경화공정 중에 발생하는 잔류응력은 구조물의 기계적물성에 영향을 미친다. 따라서 잔류응력을 낮추기 위해 여러 가지 방법들이 발표되고 있다. 이연구에서는 잔류응력을 낮추는 방법으로 잔류응력의 발새mechanism을 이해하고 반 응속도식과 여러 가지 기초물성을 기초로 한 computer simulation pro-gram을 이용하여 에 촉시수지와 복합체 구조물의 잔류응력을 최소화하는 경화공정을 찾는 연구를 진행하였다. 경화과정에서는 대부분의 경화온도가 구조물의 유리전이온도보다 높기 때문에 잔류응력이 발생하지 않고 대부분의 잔류응력은 냉각과정에서 발생하였다. 잔류응력을 정량화하는 방법 으로 구조물의 표면이 유리전이온도에 도달하였을때 내부 비체적분초를 상대적인 잔류응력 이라 간주하였다. 컴퓨터모사에 의해 최종경화온도와 냉각속도를 바꾸면서 잔류응력을 모사 한 결과 최종경화온도가 낮을수록, 냉각속도가 작을수록 잔류응력이 작게 발생하였다.

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Characterization of Fiber Direction Influence in CFRP Composites Using Advanced NDE Techniques

  • Im, Kwang-Hee;Jang, Ju-Hwan;Back, Chong-Gui;Jeong, Ok-Su;Hsu, David K.
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.1003-1007
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    • 2012
  • A nondestructive technique would be very useful. Advanced NDE T-ray (terahertz ray) techniques of technology and instrumentation has provided a probing field on the electromagnetic spectrum. However, the T-ray is limited in order to penetrate a conducting material to some degree. Here, the T-ray would not go through easily the CFRP composite laminates since carbon fibers are electrically conducting while the epoxy matrix is not. So, investigation of terahertz time domain spectroscopy (THz TDS) was made and reflection and transmission configurations were studied for a 48-ply thermoplastic PPS(poly-phenylene sulfide)-based CFRP solid laminate. It is found that the electrical conductivity of CFRP composites depends on the direction of unidirectional fibers.

복합섬유(複合纖維) 횡보강(橫補强)콘크리트의 강도(强度) 특성(特性)에 관한 연구(硏究) (The Strength Characteristics of Concrete Confined with Composite Fiber)

  • 장정수;저성찬;강충렬
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.93-102
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    • 2001
  • The objective of this experimental study is to evaluate the strengthening effects of concrete compression confined with Epoxy-boned compound fiber sheets. An analytical model is proposed to construct a stress-strain relationship for confined concrete. Test results are summarized as followed. While non-FRP lateral confinement specimens appeared sudden failure after shell concrete was torn off, specimens confined laterally with FRP were showed that their failure. Specially, Glass fiber lateral confined specimens occurred obviously increase ductility ability. Hence, concrete specimen with lateral confinement by Hi-carborn and Aramide. Glass fiber simultaneously can be increased in not only strength but also a lot of ductility ability.

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자동차용 탄소/에폭시 복합재료 추진축의 진동특성에 관한 연구 (A Study on The Vibrational Characteristics of Automotive Vehicle Propeller Shaft with Carbon/Epoxy Composite Material)

  • 공창덕;김기범
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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    • pp.31-31
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    • 1997
  • 우수한 비강성과 비강도를 지닌 복합재료를 이용한 자동차용 추진축(Propeller Shaft)의 사용은 자동차의 구조정량화, 소음/진동 감소, 승차감 향상 측면에서 개선된 효과를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 탄소섬유/에폭시 필라멘트 와인딩(Filament Winding) 공빔을 적용한 복합재료 튜브와 금속재 플랜지 그리고 유니버셜 조인트로 구성된 상용 차의 추진축 개발과정 중 축의 진동특성에 대한 적합한 형상과 물성을 찾기 위해 유한요소법을 적용한 자유진동 해석과 FFT 해석장비를 이용한 진동실험 그리고 축을 운용속도까지 회전시켜 공진(Resonance) 현상 발생 유무를 소음량의 측정으로 판단하는 시험이 수행되었다. 그 결과 요구조건에 적합한 진동특성을 나타내는 추진축의 형상을 결정할 수 있었다.

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친환경 연료전지 자동차용 Type III 수소 압력용기의 구조성능 평가를 위한 유한 요소 해석 (Finite Element Analysis for Performance Evaluation of Type III Hydrogen Pressure Vessel for the Clean Tech Fuel Cell Vehicles)

  • 손대성;장승환
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권9호
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    • pp.938-945
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    • 2012
  • To design and estimate material failures of Type III pressure vessels, which have excellent stability and performance, various modeling techniques have been introduced. This paper provided a hybrid modeling technique composed of ply-based modeling for a cylinder part and laminate-base modeling technique for a dome part for enhancing modeling efficiency. The ply-based modeling technique provided accurate ply stresses directly for predicting material failure, on the other hand, additional manipulations in stress calculations, which may cause some errors, were needed for the case of the laminate-based modeling technique. The ply stresses in fiber, transverse and in-plane shear directions were compared with the corresponding material strengths to predict material failure.

4륜구동 SUV 차량용 구동축 경량화를 위한 CFRP 튜브 개발 (Development of CFRP Tubes for the Light-Weight Propeller Shaft of 4WD SUV Vehicles)

  • 나혜중;천진성;조규상
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.32-38
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    • 2018
  • In this study, the one-piece propeller shaft composed of carbon/epoxy was designed and manufactured for 4 wheel drive automobiles that can bear the target torsional torque performance of 3.5kN.m. For the CFRP tube, braiding machine was used to weaving carbon fiber and it was formed the braided yarns with the braid angle ${\pm}45^{\circ}$ and axial yarns to improve strength of the lengthwise direction. The final CFRP tube of propeller shaft was evaluated through the torsional torque test. The CFRP propeller shaft satisfied requirement of the target torsional maximum torque of 3.5kN.m. Also, it was found that the one-piece composite propeller shaft with CFRP tube had 30% weight saving effect compared with a two-piece steel propeller shaft.

3.5% NaCl 수용액 중에서의 금속과 GECM의 갈바닉 부식에 미치는 면적비의 영향 (Effect of Area Ratio on Galvanic Corrosion Between Metallic Materials and GECM in 3.5% NaCl Solution)

  • 김영식;임현권;손영일;유영란;장현영
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제9권1호
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    • pp.39-47
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    • 2010
  • Galvanic coupling between GECM(graphite epoxy composite material) and metallic materials can facilitate corrosion of metals and alloys because GECM is noble and electrically conductive. Galvanic corrosion is affected by many factors including metallic materials, area ratio, surface condition, and corrosivity. This work aims to evaluate the effect of area ratio on galvanic corrosion between GECM and several metals. In the case of glavanic coupling of carbon steel and Al to GECM, corrosion rate increased with increasing area ratio. Corrosion rate of sensitized STS 316S stainless steel decreased a little at an area ratio 1:1 but increased at an area ratio 30:1. It is considered to be due to that area ratio affects galvanic corrosion more in less corrosion resistant alloys. However, in case of STS 316 and Ti, galvanic coupling reduces corrosion rate by the formation of passive film.

원형 톱날의 형태와 마모가 유리 탄소섬유 하이브리드 복합재료의 절단 품질에 미치는 영향 (Effect of the Circular Saw-Blade Type and Wear on the Cutting Quality of a Glass Carbon-Fiber Hybrid Composite)

  • 백종현;주창민;김수진;박윤옥
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권10호
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    • pp.72-79
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    • 2021
  • A circular saw is an effective tool for cutting glass and carbon-fiber hybrid composites. This study investigated tool wear and cut quality when reusing saw blades. The carbide saws wear four times faster than the new ones, and polycrystalline diamond (PCD) is very resistant to tool wear, except at the end of its lifespan. The cut cross-section quality is affected by the blade type, tool wear, and spindle speed. Alternate top bevel (ATB)-type blades are suitable for cutting fiber-reinforced plastics, but triple-chip grind (TCG)-type blades are unsuitable because they cause fiber-pullout defects. Tool wear and low spindle speeds increase the occurrence of arc scratches, due to the rear saw blade. A microscopic examination showed that the burr, which is a mixture of fiber chips and epoxy matrix, was bonded on top, and glass-fiber delamination occurred on the bottom glass-fiber-reinforced polymer (GFRP) surface.

에폭시 내부의 MWNT 응집 크기에 따른 복소유전율 변화의 해석적 관찰 (Numerical Analysis of the Complex Permittivity of MWNT added Epoxy Depending on Agglomeration Size)

  • 신재환;장홍규;최원호;송태훈;김천곤;이우용
    • Composites Research
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    • 제27권5호
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    • pp.190-195
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    • 2014
  • 본 연구에서는 MWNT(Multi-walled carbon nanotube)의 응집크기와 복소유전율의 관계를 수치해석적인 방법을 통하여 접근하였다. 이를 위하여 3-roll-mill 장비를 사용하여 1 wt% MWNT가 첨가된 에폭시 시편을 제작하였다. 제작된 시편은 X-band(8.2~12.4 GHz)에서 네트워크 분석기와 자유공간 측정 장비를 이용하여 복소유전율을 측정하였다. 측정된 복소유전율과 복소유전율 혼합 모델을 이용하여 에폭시와 MWNT 응집으로 이루어진 해석모델의 유전율을 결정하였다. 해석 모델은 앞서 말한 것과 같이 에폭시와 MWNT의 응집으로 이루어져 있으며, 정육면체 에폭시 내에 구 형태의 MWNT 응집을 가정하였다. 이에 따라 에폭시와 MWNT의 부피비율은 고정되며, 변수는 응집의 크기로 한정하였다. 수치해석은 상용 전자기 해석프로그램인 CST를 사용하였다. CST로부터 모델의 S-parameter를 얻었고, 복소유전율은 Nicolson 방법을 사용하여 얻었다. MATLAB으로 코드를 만들어 S-parameter 로부터 복소유전율을 얻었다. 수치해석 결과 응집의 크기가 작아질수록 복소유전율 값이 높아지는 모습을 살펴볼 수 있었으며, 이는 나노 입자의 이용에 있어서 분산도는 기계적인 특성뿐 아니라 전자기적 특성인 복소유전율에도 영향을 미친다고 볼 수 있으며, 같은 나노 입자 함량에서 분산도가 좋을수록 높은 복소유전율을 기대할 수 있다.