The drilling experiment of carbon fiber epoxy composite material with WC-drill has been done under the various cutting conditions in order to minimize the problems occurred in the material while being drilled. It has been confirmed by a frequency analysis of the cutting force signals that the variation of cutting force resulted from the periodic variation of the angle between the ortating drill and the stacking angle of the carbon fiber. By the drilling experiment with several drills having different point angles, the drilling char- acteristics, which show the relations between the change in the point angle and cutting force or external surface condition, were analyzed.
본 연구에서는 폴리프로필렌을 소재로 열유도 상분리 공정과 연신공정을 적용한 복합공정을 통하여 중공사막을 제조하였다. 희석제로는 soybean oil을 사용하였고 구정의 조절을 위하여 benzoic acid를 기핵제로 사용하여 연신용 전구체를 제조하였고 이를 연신하여 다공성 중공사막을 제조하였다. 연신공정에서 연신율과 변형속도의 영향을 조사하였는데 연신율이 높을 때는 미세공의 크기가 커지면서 불균일한 미세공이 생성되었고 변형속도가 높을 때는 균일한 크기의 미세공 분포도를 보이며 미세공의 크기가 커졌다. 연신율이 증가할수록 고분자 사슬의 배향도가 높아지면서 인장강도가 향상되었고 변형속도가 높아지면서 결정성 영역의 고분자 사슬의 배향도는 변하지 않았으나, 무정형 영역의 고분자 사슬 배향도가 낮아지면서 전체적인 중공사막의 인장강도는 저하되었으며 상대적으로 약한 spherulite를 연결하는 micro-fibril이 끊어지면서 미세공의 병합이 이루어져 원형의 기공이 형성되었다.
유리섬유/에폭시 복합재료로 피막한 판유리의 표변파괴거동에 대한 섬유방향효과를 미소강구 충격실험을 통해 연구했다. 본 연구에서는 단순소다유리판(soda-lime glass plates), 일방향 유리섬유/에폭시박막 (glass/epoxy lamina ply)을 1층 및 2층 접착, 직교형 유리섬유/에폭시 박막 (2층)을 접착한 4종류의 시편을 사용하였다. 유리판 배면에 스트레인게이지를 부착하여 충격중의 최대 응력과 흡수파괴에너지를 측정하였다. 피막없는 판유리의 경우 충격속도 증가에 따라 링균열, 콘균열, 레이디얼 균열이 충격표면부에서 발생하였다. 복합재료 박막으로 피막한 결과, 소다유리판의 균열은 현저히 감소하였으며 섬유층과 판유리사이의 박리 및 소성변형영역의 방향은 섬유방향으로 진행했다. 최대응력과 흡수파괴에너지를 이용하여 구한 충격 표면파괴지수는 표면저항의 효과적인 평가지수로서 사용될 수 있었다.
The aeration provided in a Submerged Membrane Bioreactor (SMBR) improves membrane filtration by creating turbulence on the membrane surface and reducing membrane resistance. However, conventional hollow fiber membrane modules are generally packed in a vertical orientation which limits membrane scouring efficiency, especially when aeration is provided in the axial direction. In the present research, 3 innovative hollow-fiber membrane modules, each with a different membrane orientation, were developed to improve membrane scouring efficiency and enhance permeate flux. Pilot testing was performed to investigate the permeate flux versus time relationship over a 7-day period under different intermittent modes. The results indicated that the best module experienced an overall permeate flux decline of 3.3% after 7 days; the other two modules declined by 13.3% and 18.3%. The lower percentage of permeate flux decline indicated that permeate productivity could be sustained for a longer period of time. As a result, the operational costs associated with membrane cleaning and membrane replacement could be reduced over the lifespan of the module.
필름 삽입 사출 시편의 휨은 비대칭적인 잔류응력 분포에 기인한다. 비대칭적 잔류응력과 온도 분포는 삽입된 필름 표면의 수직방향으로 지연되는 열 전달에 의해 발생한다. 사출 공정조건 최적화를 통해 필름 삽입 사출 시편의 휨을 억제할 수 없었기 때문에, 필름 삽입 사출 시편의 휨을 최소화하기 위해서 유리 섬유가 강화된 복합재료를 기판으로 사용하였다. 유리 단섬유의 분포를 마이크로 CT 장비를 이용하여 평가하였다. 복합재료로 구성된 기판을 이용한 필름 삽입 사출 시편의 배향 텐서와 휨을 계산하기 위해서는 적절한 마이크로 역학, 이방적 열팽창계수 및 닫힌 어림법 모델이 선택되어야만 한다. 여섯 종류의 마이크로 역학모델, 세 종류의 열 팽창 계수 모델 및 다섯 종류의 닫힌 어림법 모델을 고려한 후, Mori-Tanaka 모델, Rosen and Hashin 모델 및 third orthotropic 닫힌 어림법 모델을 선택하였다. 수치적으로 계산된 섬유 배향 텐서와 휨에 관한 결과들은 실험결과와 잘 일치하였고, 유리 섬유의 보강효과가 필름 삽입 사출 복합 재료 시편의 휨에 미치는 영향을 파악하였다.
Friction and wear behavior of a unidirectional high modulus carbon fiber reinforced epoxy composite exposed to high and low humidity was experimentally examined with various sliding speeds. The results show that the moisture at the sliding surface greatly influences friction and wear properties of the composite. It is also discoverd that the difference in friction and wear behavior between samples with different fiber orientations is mainly due to the anisotropic properties caused by the microstructure of oriented graphite crystals in the carbon fibers and the macrostructure of fiber orientation in the matrix.
Friction and wear behavior of a unidirectional high modulus carbon fiber reinforced epoxy composite exposed to high and low humidity was experimentally examined with various sliding speeds. The results show that the moisture at the sliding surface greatly influences friction and wear properties of the composite. It is also discoverd that the difference in friction and wear behavior between samples with different fiber orientations is mainly due to the anisotropic properties caused by the microstructure of oriented graphite crystals in the carbon fibers and the macrostructure of fiber orientation in the matrix.
Works on the strength and stiffness in the structural members are carried out widely with various material and cross-sections with ever increasing safety concerns, they are presently applied in various fields including railroad trains, air crafts and automobiles. In addition to this, problem of lighting structural members became important subject by control of exhaust gas emission, fuel economy and energy efficiency. So, Light weight of member structures is necessary for the high performance and various functions. In this study, the CFRP flat and circular member was manufactured by CFRP prepreg sheet in autoclave. Carbon FRP is an anisotropy material whose mechanical properties change with its fiber orientation angle, so this study apply to the effects of the fiber orientation angle on the bending characteristics of the member. Each CFRP flat and circle are compared by strength and stiffness.
In this paper, buckling load of edge stiffened composite plates is assessed. The effect of stiffener edge size, circular hole, and the fiber orientation angle on buckling behavior of composite plates under uni-axial compressive load is investigated. This paper includes two parts as experimental and numerical studies. L-shape composite plates are manufactured in three different layups. Then the buckling loads are experimentally determined. Subsequently, by using the numerical simulation, the size variation effects of stiffener edge and circular cutout on the plate buckling loads are analyzed in five different layups. The results show that cutout size, stiffener edge height and fiber orientation angle have important effects on buckling load. In addition, there is an optimum height for stiffener edge during different conditions.
In the machining of glass fiber reinforced plastics(GFRP), turning has been often used. But the most of past studies have been interested in the effect of fiber orientation on tool wear. In this study, the effects of fiber contents and cutting speeds on tool wear, cutting force and surface roughness are investigated experimentally. By proper selection of cutting tool, the variables are cutting speed, fiber contents and cutting length with fixed feed rate and depth of cut. The fiber contents have major effects on coated tool wear which observed as abrasive wear type.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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