• 제목/요약/키워드: textile composites

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자동차 부품용 알루미늄 접합 제진 패널의 기계적 특성 및 진동 특성 평가 (Evaluation of Mechanical and Vibration Characteristics of Laminated Damping Aluminum Panel for Automobile Components)

  • 배성열;배기만;김윤해
    • Composites Research
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    • 제32권2호
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    • pp.113-119
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 자동차용 부품에 적용하기 위한 알루미늄 접합 제진 패널에 대한 기계적 특성 및 진동 특성을 도출하기 위한 것이며, 이를 위해서 알루미늄 하이브리드 소재와 알루미늄 원소재의 시험 및 시뮬레이션 결과가 상호 비교되었다. 알루미늄 제진 패널 및 알루미늄 원소재의 인장강도 평가를 통해서 알루미늄 하이브리드 소재의 인장강도 및 인장탄성계수가 알루미늄 원소재 대비 약 10% 내외로 낮음을 확인할 수 있었다. 소재 단위의 해석 및 시험을 통해서 하이브리드 소재가 원소재 대비 낮은 고유진동수를 나타냄을 확인하였고, 하이브리드 소재를 구성하는 수지의 두께가 높아질수록 손실계수가 상승됨을 확인하였다. 또한, 기계적 특성 평가 모사 시뮬레이션을 통해 시험결과와 시뮬레이션 결과가 잘 일치하며, 유한요소해석을 통한 소재의 성능예측이 가능함을 확인할 수 있었다.

BaTiO3 압전나노입자와 폴리머로 제작된 비납계 압전복합체의 스트레쳐블 압전 센서 어레이로의 적용 연구 (Stretchable Sensor Array Based on Lead-Free Piezoelectric Composites Made of BaTiO3 Nanoparticles and Polymeric Matrix)

  • 배준호;함성수;박성철;박귀일
    • 센서학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.312-317
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    • 2022
  • Piezoelectric energy harvesting has attracted increasing attention over the last decade as a means for generating sustainable and long-lasting energy from wasted mechanical energy. To develop self-powered wearable devices, piezoelectric materials should be flexible, stretchable, and bio-eco-friendly. This study proposed the fabrication of stretchable piezoelectric composites via dispersing perovskite-structured BaTiO3 nanoparticles inside an Ecoflex polymeric matrix. In particular, the stretchable piezoelectric sensor array was fabricated via a simple and cost-effective spin-coating process by exploiting the piezoelectric composite comprising of BaTiO3 nanoparticles, Ecoflex matrix, and stretchable Ag coated textile electrodes. The fabricated sensor generated an output voltage of ~4.3 V under repeated compressing deformations. Moreover, the piezoelectric sensor array exhibited robust mechanical stability during mechanical pushing of ~5,000 cycles. Finite element method with multiphysics COMSOL simulation program was employed to support the experimental output performance of the fabricated device. Finally, the stretchable piezoelectric sensor array can be used as a self-powered touch sensor that can effectively detect and distinguish mechanical stimuli, such as pressing by a human finger. The fabricated sensor demonstrated potential to be used in a stretchable, lead-free, and scalable piezoelectric sensor array.

스티칭에 의한 유리섬유강화 복합재료의 물성 및 충격거동 변화 (Effect of Stitching on Mechanical and Impact Properties of Glass Fiber Reinforced Composite)

  • 박재용;강태진;육종일
    • 한국재료학회지
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    • 제2권5호
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    • pp.366-374
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    • 1992
  • S-2유리섬유직물과 폴리에스터 수지로 구성된 적충복합재료를 케블라 49 Thread로 1/2인치, 1인치 2인치 간격으로 스티칭하여 스티칭 간격에 따른 물성과 충격 강도의 변화로부터 최적스티칭 조건을 구하였으며 또한 스티칭하지 않은 적층복합재료와의 물성차를 비교연구하였다. 인장실험과 3점굽힘실험을 통해 시편의 종류별 기본 물성을 알아보았고, 234.7J의 충격에너지를 가해 시편의 파단 현상과 에너지 흡수 능력을 조사하였다. 파단에너지의 약 50% 정도인 110.2J의 충격에너지로 3회 반복실험하여 시편의 손상정도와 충격강도를 비교 검토하였다. 인장실험과 굽힘 실험의 결과 1인치 간격으로 스티칭한 시편이 가장 높은 강도를 보였으며, 충격실험에서도 가장 뛰어난 에너지 흡수능력 및 손상에 대한 저항을 보였다. 반복충격 실험의 결과 스티칭하지 않은 시편은 현저한 충격강도의 감소를 보인 반면 스티칭한 시편은 반복충격에도 에너지 흡수능력이 우수하게 유지되었다. C-scanning으로 손상부위를 관찰한 결과 스티칭으로 인해 손상영역의 확산이 억제되어 현저히 감소함을 보여주었다. 스티칭 간격이 너무 조밀한 경우 강도의 향상보다는 스티칭으로 인한 손상이 더 커져서 1/2인치 간격으로 스티팅한 시편의 경우는 인장강력이나 충격에너지 흡수가 스티칭하지 않은 시편에 비해 오히려 감소하는 결과를 나타내었다. 그러나 이러한 감소에도 불구하고 외부충격에 의한 손상영역의 확산은 효과적으로 억제되어 국부적인 손상만이 발생함을 알 수 있었다.

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판상형 충전제의 함량과 배향에 따른 PP복합체의 영률 변화 연구 (Empirical Study on the Effects of the Content and the Orientation of the Disk Shape Fillers on the Modulus of PP Composites)

  • 서상범;이용현;정선경;이승구;이기윤
    • 폴리머
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    • 제36권2호
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    • pp.229-234
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    • 2012
  • 이 논문은 판상형 충전제의 함량과 배향에 따라 폴리프로필렌 복합체의 영률 변화에 미치는 영향을 연구하였다. 이론적인 예측은 Lee와 그의 연구자들에 의해 제안된 두 개의 종횡비, ${\rho}_{\alpha}=a_1/a_3$${\rho}_{\beta}=a_1/a_2$를 이용하여 3차원 타원체의 형상을 계산하였고 실험값과 비교 분석하였다. 판상형 충전제로 운모와 탈크를 사용하였다. 충전제의 형태는 SEM을 이용해 관찰하였고, 종횡비는 고분자의 흐름을 기준으로 좌표축을 설정하여 통계적 방법으로 계산하였다. 충전제가 운모인 경우에 ${\rho}_{\alpha}=13.5$${\rho}_{\beta}=1.8$이었고, 탈크의 경우는 ${\rho}_{\alpha}=3.8$${\rho}_{\beta}=1.4$이었다. 또한 충전제의 2개의 종횡비와 함량이 기계적 물성에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 운모의 경우 30 wt% 함량일 때 $E_{11}$이 약 2.7배 향상되었다. 탈크의 경우는 $E_{11}$이 약 2.3배 향상하였다.

압출성형기를 이용한 나노복합재 필름의 특성 분석 (Characteristics Analysis of Nano-composites Films Using Extruder)

  • 권일준;박성민;유성훈;염정현
    • 한국염색가공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.101-108
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    • 2016
  • Polypropylene(PP)/multiwalled carbon nanotubes(MWCNT) nanocomposites films and PP/poly(vinyl alcohol)/CNT nanocomposites films were prepared through melt mixing method by the extruder. The PP/CNT nanocomposites films, which contain CNT of a variable content, were prepared for the first time and research on a appropriate content of the CNT on the PP/CNT nanocomposites films was conducted. The effects of take-up speed of the extruder on the mechanical and chemical properties of the PP/CNT and PP/PVA/CNT nanocomposites film were studied. Field emission scanning electron microscope(FE-SEM) was used to examine the surface morphology and the DSC measurement and tensile test were conducted. It was found that the properties decreased when take-up speed was increased.

만델브로 프랙탈 이미지의 생성 및 형태 연구 (A Study on Generation and Types of Mandelbrot Fractal Images)

  • 임미정;조형제
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.217-222
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    • 2015
  • 창조적인 작업을 하는 크리에이티브 디렉터에게는 항상 새로운 디자인의 조형적인 요소를 찾게 된다. 수작업으로 만들어진 이미지가 아닌 컴퓨터 프로그램에 의해 생성되는 프랙탈 이미지는 각 분야에 새로운 디자인을 접목할 수 있는 기하학적인 패턴을 제시한다. 기술과 예술의 융.복합으로 순수 회화에서부터 텍스타일 디자인, 건축디자인, 전시디자인 등 다양한 분야의 디자인에 활용되고 있는 만델브로 프랙탈 이미지의 생성에 대해 알아보고, 생성된 이미지들의 조형적인 원리에 입각한 형태에 대해 분석해본다.

Sheath/Core형 나일론/PET 고중공 복합사 및 직물물성 연구 (A Study on The Physical Properties of Sheath/Core Type Nylon/PET High Hollow Composite Yarns and its Fabrics)

  • 김승진;박경순;조진황
    • 한국염색가공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.1-10
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    • 2009
  • This paper surveys the physical properties of sheath/core nylon/PET high hollow composites filaments and its fabrics according to the various elution conditions such as concentration of elution, eluted time and eluted temperature. For this purpose, sheath/core nylon/PET filament was texturized and four kinds of fabric specimens were woven with different warp and weft densities. These grey fabrics were eluted with two kinds of concentrations of NaOH (30g/l, 40g/l), three kinds of eluted temperatures $50^{\circ}C,\;60^{\circ}C,\;85^{\circ}C$) and two kinds of eluted times (60min, l20min). The elution characteristics of these specimens were investigated and discussed with different elution conditions. In addition, the mechanical properties such as extensibility, bending rigidity, shear modulus and compressional work of these specimens aceording to the elution conditions were analysed and summarized with cross-sectional shapes of eluted filaments measured by SEM.

EPDM 발포체의 가황거동 또 기계적물성에 미치는 분쇄고무의 영향 (Effect of Ground Rubber on Mechanical Properties of EPDM Foam)

  • 임학상;임정철;서관호
    • Elastomers and Composites
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    • 제35권2호
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    • pp.132-137
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    • 2000
  • EPDM 발포체 제조의 충전제로 폐타이어 분쇄고무와 카본블랙을 각각 사용하면서 가황특성 및 기계적 물성을 조사하여 이들을 비교하였다. 그 결과 충전제의 함량이 증가함에 따라 가황시간이 짧아짐을 알았다. 분쇄고무를 충전제로 사용한 경우 충전제의 함량이 30 phr 이상이 되면 발포배율, 인장강도 및 신율이 급격히 감소하였다. 반면에 카본블랙을 사용한 경우는 70 phr이 사용될 때까지 인장강도 및 신율의 급격한 변화는 없었다. 이들을 고려할 때, 분쇄고무의 사용량은 30 phr 미만으로 제한시켜야 함을 알았으며 이는 낮은 계면 접착력 때문이었다. 제조된 EPDM 발포체는 우수한 내노화성을 나타내었다.

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Permeability Measurement of a Circular Braided Preform for Resin Transfer Molding

  • Cho, Yun Kyoung;Song, Young Seok;Kang, Tae Jin;Chung, Kwansoo;Youn, Jae Ryoun
    • Fibers and Polymers
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    • 제4권3호
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    • pp.135-144
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    • 2003
  • Permeability of the preform is one of key factors in design of RTM (Resin Transfer Molding) mold, determination of processing conditions, and modeling of flow in the mold. According to previous studies, permeability measured in the unsaturated fiber mats are higher than that in the saturated fiber mats by about 20% because of the capillary pressure. In this study, permeabilities of several fiber preforms are measured for both saturated and unsaturated flows. A saturated experiment of radial flow has been adopted to measure the permeability of anisotropic fiber preforms with high fiber content, i.e., circular braided preforms. In this method, four pressure transducers are used to measure the pressure distribution. Permeabilities in different directions are determined and the experimental results show a good agreement with the theory. Since permeability is affected by the capillary effect, permeability should be measured in the unsaturated condition for the textile composites to be manufactured under lower pressure as in the Vacuum Assisted Resin Transfer Molding (VARTM).

굴곡각에 따른 3차원 평직 복합재료의 등가 물성치 예측 (Crimp Angle Dependence of Effective Properties for 3-D Weave Composite)

  • 최윤선;우경식
    • Composites Research
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    • 제29권1호
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    • pp.33-39
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    • 2016
  • 본 논문에서는 3차원 평직 복합재료의 3-방향 섬유다발의 굴곡각에 따른 다양한 모델링을 구축하고, 제시한 모델에 대하여 등가 물성치를 예측하였다. 3차원 평직복합재료의 단위셀을 정의하고 미시역학 계산결과인 섬유다발 물성치를 사용하여 섬유다발에 굴곡각에 따라 물성치가 변화하도록 요소 물성축을 설정 후 3차원 평직 복합재료의 중시해석을 수행하였다. 계산결과 등가물성치는 참고문헌에 제시된 해석 및 실험값을 비교하여 타당성을 확보하였으며 계산결과 3-방향 섬유다발 굴곡각이 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 또한 초기파손 강도와 파손순서에 대해서도 조사하였다.