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황태경 ( T. K. Hwang ),도영대 ( Y. D. Doh ),김형근 ( H. G. Kim ) 한국복합재료학회 2011 Composites research Vol.24 No.5
본 논문은 필라멘트 와인딩 압력용기의 섬유 강도 크기 효과에 관한 이론 해석 및 시험 결과를 제시하였다. 첫 번째로, 카본-에폭시로 필라멘트 와인딩된 여러 크기의 후프 링 시험을 수행한 결과 섬유 강도의 크기 효과가 현저하게 나타났다. 다음으로, 해석적 방법으로 와이블 최약 파손 모델과 다 단계 연속 파손 모델을 이용한 파손 해석을 수행하여 후프 링 시험 결과 및 다른 문헌의 한 방향 복합재 시험 결과와 비교하였다. 해석 결과는 시험 결과와 비교하여 현저하게 낮은 섬유 강도 값들을 나타내었다. 본 논문에서는, 길이 방향의 크기 효과를 변경한 개선형 다단계 연속 파손 이론을 제시하였다. 개선형 다단계 연속 파손 이론으로부터 구한 섬유 강도 값들은 시험 결과들과 좋은 일치를 보였다. This paper presents the results of theoretical analysis and experimental test to show the size effect on the fiber strength of filament would pressure vessel. First, a series of fully scaled hoop ring tests with filament would carbon-epoxy were conducted, which exhibited a remarkable size effect on the fiber strength. Next, the failure analyses using WWLM(Weibull Weakest Link Model) and the SMFM(Sequential Multi-step Failure Model) were performed and compared to the hoop ring test data, as well as to unidirectional specimens test data from the literature. It was found that the analysis results significantly underestimated the fiber strengths compared to the test data. In this study, a modified SMFM was proposed through the modification of the length size effect. The fiber strengths from modified SMFM analysis showed good agreement with the test data.
EPDM/CFRP 이종 복합재료의 계면 접착 특성 연구
최경훈(K. H. Choi),이상우(S. W. Lee),박병열(B. Y. Park),황태경(T. K. Hwang) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12
본 논문은 토우 프리프레그로 제작된 복합재 압력 용기가 오븐에서 고온 성형 시에 성형온도 상승으로 인한 수지 흐름이 내열 고무와 복합재간의 접착에 미치는 영향에 관한 연구이다. 건식 필라멘트 와인딩 공법으로 제작된 복합재 압력 용기의 경우 잠재성 고온 경화 타입 프리프레그는 80도 이상 외부 열에 의해 반응이 시작됨에 따라 반응이 시작되기 전에는 수지의 점도가 성형 온도에 직접적으로 영향을 받는다. 성형 온도에 의해 맨드릴 팽창이 수지의 흐름을 가속하게 되어 내열고무와 복합재간의 접착에 필요한 수지의 함량이 낮아짐에 따라 내열 고무와 복합재간의 접착강도가 현저히 떨어지는 현상이 발생되었다. 계면 접착에 성형 압력이 미치는 영향을 확인하기 위해 성형 압력별(0.5, 1, 3 bar)로 시편을 제작하여 고무 내열재와 복합재간의 접착강도를 비교하였다. 또한 계면접착 향상을 위해 겔화된 접착수지를 적용하여 시험이 수행되었다. 전반적으로 성형 압력 영향은 접착 계면에 유동이 없는 겔화된 수지를 적용한 경우에는 적용 압력 크기에 관계없이 높은 기계적 강도를 유지하였다.