지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 송정일
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 창원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수12
이 논문의 연구 히스토리 (2)
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
복합재료는 모양과 화학적 성질이 다른 두 가지 이상의 재료를 물리적인 결합을 통해 단일 소재에서는 볼 수 없던 새로운 기능 및 목적에 적합한 특성을 표현한 재료라고 할 수 있다. 항공분야에서 복합재료는 탄소/에폭시를 이용한 적층 구조가 가장 높은 비율로 사용되고 있다. 적층복합재료의 경우 면내방향(In-Plane)의 기계적 물성은 우수하나 면외방향(Out-of-plane) 하중에는 취약하여 층과 층이 분리되는 층간 박리와 같은 파손이 일어날 수 있다. 적층 복합재료의 단점을 보완하기 위해 지속적으로 연구되어 지고 있는 복합재료가 3차원 직물(3D Woven fabrics)이다. 3차원 직물은 2차원 직물에 반해 위사와 경사로 짜여진 2차원 직물들을 면외방향으로 한 번 더 묶어주어 이를 통해 횡 방향 기계적 물성 향상, 적층시간 감소, 제조 공정 감소을 감소시킬 수 있다.
본 연구에서는 3차원 탄소섬유 직조 프리폼을 항공기 날개 부분 구조체(스킨, 스트링거, 리브)에 적용하기 전 몇 가지 시험을 통해 프리폼의 면외방향 기계적 물성을 검증하고자 하며, 프리폼을 항공기 구조체에 적용하기 앞서 프리폼을 구조물에 적용하였을 시 기존의 적층형 복합재의 단점을 보완할 수 있는지에 대한 여부를 조사하려 한다. 또한 단위구조체의 프리폼을 적용위하여 형상 정의와 제조 방안을 제시하고자 한다.
3D Preform의 면외방향 기계적 물성(, , )을 측정하기 위해 4점굽힘시험, V-Notched shear test, Tesnisle tes를 진행하여 Lamina와 비교 및 평가하여보았다. 3D Preform이 Lamina에 비해 상대적으로 모든면에서 우수한 면외방향 물성을 보였다. 또한 H-빔 형상의 구조물 평가에서 3D Preform이 Lamina에 비해 우수한 강도를 보였으며, 기존 적층형 복합재의 단점들을 보완 가능할것으로 예상되며 이러한 연구 결과들을 바탕으로 기존의 적층형 복합재 분야에 3D Preform을 대체로 사용할 시 적층형 복합재의 단점을 보완하고 더 우수한 물성으로 인해 기존 척증 복합재를 대체하여 사용 가능하며 적용 가능한 분야 또한 더욱 다양해질 것으로 기대할 수 있다.
본 연구에서는 3차원 탄소섬유 직조 프리폼을 항공기 날개 부분 구조체(스킨, 스트링거, 리브)에 적용하기 전 몇 가지 시험을 통해 프리폼의 면외방향 기계적 물성을 검증하고자 하며, 프리폼을 항공기 구조체에 적용하기 앞서 프리폼을 구조물에 적용하였을 시 기존의 적층형 복합재의 단점을 보완할 수 있는지에 대한 여부를 조사하려 한다. 또한 단위구조체의 프리폼을 적용위하여 형상 정의와 제조 방안을 제시하고자 한다.
3D Preform의 면외방향 기계적 물성(, , )을 측정하기 위해 4점굽힘시험, V-Notched shear test, Tesnisle tes를 진행하여 Lamina와 비교 및 평가하여보았다. 3D Preform이 Lamina에 비해 상대적으로 모든면에서 우수한 면외방향 물성을 보였다. 또한 H-빔 형상의 구조물 평가에서 3D Preform이 Lamina에 비해 우수한 강도를 보였으며, 기존 적층형 복합재의 단점들을 보완 가능할것으로 예상되며 이러한 연구 결과들을 바탕으로 기존의 적층형 복합재 분야에 3D Preform을 대체로 사용할 시 적층형 복합재의 단점을 보완하고 더 우수한 물성으로 인해 기존 척증 복합재를 대체하여 사용 가능하며 적용 가능한 분야 또한 더욱 다양해질 것으로 기대할 수 있다.
목차
Ⅰ. 서 론 11. 연구 배경 12. 연구 필요성 및 목적 3Ⅱ. 이론적 배경 61. 항공용 탄소섬유 복합재료 및 한계 62. 프리폼의 형상 및 제조공정 81) 3차원 직조 공정 82) 적층형 복합재와 3D 프리폼 복합재의 비교 103) 3D 프리폼 패턴 종류 및 특징 113. 항공기 날개 구조 134. Vacuum Assisted Resin Transfer Molding 14Ⅲ. 연구 내용 및 방법 161. 사용 재료 162. 면외방향 시험편 제조 및 시험방법 171) 면외 인장강도() 측정 시험편 192) 면외 전단탄성계수() 측정 시험편 223) 면외 탄성계수() 측정 시험편 263. H-빔 구조물 제조 연구 294. 항공기 단위구조체 파손거동 조사 341) 단위구조체 파손거동 조사 시험편 352) 단위구조체 모델링 및 파손거동 해석 39Ⅳ. 연구 결과 421. 면외방향 물성 시험 결과 421) 굽힘 거동 422) 전단 거동 473) 인장 거동 502. H-빔 구조물 압축 시험 결과 543. 적층형 항공기 단위구조체 해석 및 시험 결과 571) 단위구조체 압축시험 결과 572) 단위구조체 압축 해석 결과 59Ⅴ. 결 론 61참 고 문 헌 64ABSTRACT 70
최근 본 자료
댓글(0)
0