Effects of Fiber Tow Waviness and Harness Number on Mechanical Properties of Plain Woven Textile Composites
Kyeong-Sik Woo
섬유다발의 굴곡도와 수자직의 매 수가 평면 직조 복합재료의 등가 탄성계수에 미치는 영향
우경식(한국항공우주연구소 기처}구조떤구그룹
Abstract
본 연구에서는 무한히 대칭 적층된 평면 직조 복합재료의 단위 구조에 대해 섬유다발의 굴곡도와 수자직의 매 수가 등가 탄성계수에 미치는 영향을 고찰하였다. 등가 탄성계수는 평직, 5-매 수자직, 그리고 8-매 수자직 복합재료에 대해 마크로요소를 이용하여 계산하였다. 연구결과 평직 복합재료의 탄성계수는 섬유다발의 굴곡도에 따라 큰 변화를 보임을 알 수있었다. 섬유다발의 굴곡도가 작은 경우에 탄성계수는 복합재 혼합이론으로 계산한 결과 비슷하였다. 그러나 섬유다발의 굴곡도가 증가함에 따라서 Ex, υxy, υxz, Gxz 는 급격히 감소한 반면 Ez와 Gxy는 큰 변화를 보이지 않았다. 또 5-매 수자직과 8-매 수자직 복합재료의 경우에도 유사한 양상을 보였으나 매 수가 증가함에 따라서 섬유다발의 굴곡도에서의 의존도는 감소하였다.
본 연구에서는 무한히 대칭 적층된 평면 직조 복합재료의 단위 구조에 대해 섬유다발의 굴곡도와 수자직의 매 수가 등가 탄성계수에 미치는 영향을 고찰하였다. 등가 탄성계수는 평직, 5-매 수자직, 그리고 8-매 수자직 복합재료에 대해 마크로요소를 이용하여 계산하였다. 연구결과 평직 복합재료의 탄성계수는 섬유다발의 굴곡도에 따라 큰 변화를 보임을 알 수있었다. 섬유다발의 굴곡도가 작은 경우에 탄성계수는 복합재 혼합이론으로 계산한 결과 비슷하였다. 그러나 섬유다발의 굴곡도가 증가함에 따라서 Ex, υxy, υxz, Gxz 는 급격히 감소한 반면 Ez와 Gxy는 큰 변화를 보이지 않았다. 또 5-매 수자직과 8-매 수자직 복합재료의 경우에도 유사한 양상을 보였으나 매 수가 증가함에 따라서 섬유다발의 굴곡도에서의 의존도는 감소하였다.