섬유의 분포를 고려한 단섬유 보강 복합재료의 탄성계수 해석

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 비등방성 단섬유 보강 복합재료의 탄성계수예측을 위한 수학적 해석 기법을 제안하였다. 이 방법은 두 단계로 구성되어 있다. 첫 번째 단계에서 보강섬유의 배향을 새로이 제안된 화상처리 기법을 도입하여 찾았으며, 두 번째 단계에서 구해진 배향 분포함수에 따른 탄성계수 해석을 수행하였다.
화상처리는 복합재료의 수직한 두 단면에 대한 현미경 사진으로부터 분석하였고 탄성계수해석은 기존의 3차원 랜덤 배향 복합재료에 수직한 두 단면에 대한 현미경 사진으로부터 분석하였고 탄성계수해석은 기존의 3차원 랜덤 배향 복합재료에 대한 해석이론을 발전시켜 배향 분포함수에 따른 탄성계수를 구하였다. 해석의 검증을 위해 Al/Al_2O_3 복합재료의 인장실험을 하였으며 실험값과 이론적 예측값은 대체로 일치하였다. 제안된 화상처리방법은 해석이 매우 간단하며 3차원 대칭성 배향 복합재료의 해석에 적합하다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A mathematical procedure is proposed for predicting the elastic modulus of shell tibet reinforced composites with non-random distribution of short fibers. This procedure consists of two steps. First, the distribution of fiber orientation is determined by proposed image process algorithm, which is based on fiber-matrix boundary ratio between two orthogonal planar faces of composite structure.
Second, theoretical analysis is developed to evaluate elastic modulus based on non-random distribution of fiber. The predicted elastic modulus are compared with experimental values determined by tensile test of Al/Al_2O_3 metal-matrix-composites, and a good agreement is obtained. The proposed image process algorithm is very simple and efficient for symmetric three-dimensional fiber orientation analysis.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 초록
• 1.서론
• 2.이론
• 3.실험
• 4.결과 및 고찰
• 5.결론
• 참고문헌