Fracture Phenomenon Under the Dynamic Bending of the 3-Dimensional Braided Composite
Beom-Joon Kim, Tae-Jin Kang
3차원 브레이드에 의한 복합재료의 Dynamic Bending 하에서의 파단현상에 관한 연구
김범준(서울대학교 섬유공학과), 강태진(서울대학교 섬유공학과)
Abstract
3차원 브레이드 복합재료에 동적굽힘 시험하에서 파괴되는 현상을 적층복합재료와 비교하였다. 파단메카니즘은 적층복합재료와 유사한 단계를 거쳐 일어난다. 즉, 기지물질의 균열, 보강섬유와 기지물질의 상분리, 보강섬유의 파괴 그리고 복합재료의 파괴순으로 일어나나 3차원 브레이드 복합재료는 보강섬유가 3차원적으로 기울어진 배향각을 가지고 두께 방향으로도 교차되기 때문에 이러한 교차점에서 균열에 저항하게 되며 이러한 균열의 멈춤점이 되는 단위요소가 적층복합재료에 비해서 월등히 많이 때문에 동적변형하에서 파괴강도가 높으며 또한 피로수명이 길다. 즉 균열은 여러군데의 보강된 섬유의 교차점에서 균열의 '체포점'이라고 불리우는 저항점이 많아 3차원 브레이드의 파괴강도 및 피로수명이 적층복합재료에 비하여 월등함을 알 수 있다.
3차원 브레이드 복합재료에 동적굽힘 시험하에서 파괴되는 현상을 적층복합재료와 비교하였다. 파단메카니즘은 적층복합재료와 유사한 단계를 거쳐 일어난다. 즉, 기지물질의 균열, 보강섬유와 기지물질의 상분리, 보강섬유의 파괴 그리고 복합재료의 파괴순으로 일어나나 3차원 브레이드 복합재료는 보강섬유가 3차원적으로 기울어진 배향각을 가지고 두께 방향으로도 교차되기 때문에 이러한 교차점에서 균열에 저항하게 되며 이러한 균열의 멈춤점이 되는 단위요소가 적층복합재료에 비해서 월등히 많이 때문에 동적변형하에서 파괴강도가 높으며 또한 피로수명이 길다. 즉 균열은 여러군데의 보강된 섬유의 교차점에서 균열의 '체포점'이라고 불리우는 저항점이 많아 3차원 브레이드의 파괴강도 및 피로수명이 적층복합재료에 비하여 월등함을 알 수 있다.