Original Article
  • A Study on Mode II Interlammar Fracture Toughness of Carbon Fiber Reinforced Plastic Composites
  • Hyung-Jin Kim, Yoon-Sung Um, Um Kee Kim, Sung-Wi Koh
  • CFRP 복합재료의 모드 II 층간 파괴인성치에 관한 연구
  • 김형진(부산수산대학교 대학원, 현) 경상대학교 기관공학과), 엄윤성(부산수산대학교 기관공학과), 김엄기(공주대학교 기계공학과), 고성위(부산수산대학교 기관공학과)
Abstract
본 연구에서는 ENF 시험편을 사용하여 탄소섬유 복합재료의 모드 II 층간 파괴인성치에 영향을 미치는 인자 중 하중률, 시험편 형상, 성형압력의 형상을 고찰하였다. 하중률이 20mm/min 이상인 경우에는 임계에너지 방출률 G11C는 횡전단의 영향으로 인해 구할 수 없었으며, 하중률이 0.2~2mm/min인 경우에 그 값은 하중률의 변화에 거의 영향을 받지 않았다. 시험편 폭의 변화에 따른 G11C는 거의 변화가 없었다. 초기 크렉길이의 변화에 대한 임계에너지 방출률 GIIC의 값은 성형압력이 3.14, 3.77kgf/cm2인 시험편에는 거의 일정 하였으나 성형압력이 4.40kgf/cm2인 시험편에서는 초기 크랙길이가 증가할수록 그 값이 증가함을 알 수 있었다. 또한 ENF 시험편의 양단 지지거리가 100mm인 경우에 가장 안정적인 G11C의 값을 얻을 수 있었다. SEM 사진에 의하여 성형압력이 3.14, 3.77, 4.40kgf/cm2인 세가지 시험편 중에서 성형압력이 3.14kgf/cm2인 시험편이 섬유 분포와 계면 접착상태가 가장 양호함을 알 수 있었다.

본 연구에서는 ENF 시험편을 사용하여 탄소섬유 복합재료의 모드 II 층간 파괴인성치에 영향을 미치는 인자 중 하중률, 시험편 형상, 성형압력의 형상을 고찰하였다. 하중률이 20mm/min 이상인 경우에는 임계에너지 방출률 G11C는 횡전단의 영향으로 인해 구할 수 없었으며, 하중률이 0.2~2mm/min인 경우에 그 값은 하중률의 변화에 거의 영향을 받지 않았다. 시험편 폭의 변화에 따른 G11C는 거의 변화가 없었다. 초기 크렉길이의 변화에 대한 임계에너지 방출률 GIIC의 값은 성형압력이 3.14, 3.77kgf/cm2인 시험편에는 거의 일정 하였으나 성형압력이 4.40kgf/cm2인 시험편에서는 초기 크랙길이가 증가할수록 그 값이 증가함을 알 수 있었다. 또한 ENF 시험편의 양단 지지거리가 100mm인 경우에 가장 안정적인 G11C의 값을 얻을 수 있었다. SEM 사진에 의하여 성형압력이 3.14, 3.77, 4.40kgf/cm2인 세가지 시험편 중에서 성형압력이 3.14kgf/cm2인 시험편이 섬유 분포와 계면 접착상태가 가장 양호함을 알 수 있었다.

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  • 1995; 8(4): 74-82

    Published on Aug 31, 1995

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