적층조건별 물성 예측을 위한 DIGIMAT 활용
저자
박수빈(S.B, Park) ; 우영한(Y.H, Woo) ; 허민도(M.D, Heo) ; 문지훈(J.H, Mun)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
주제어
KDC
550
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
168-168(1쪽)
제공처
본 연구에서는 구조재로 널리 사용되는 탄소섬유강화플라스틱 복합재 적층조건별 인장, 압축 물성을 가상분석 하였다. 해석 수행에 앞서 필요한 물성 추출을 위해 0 도 인장물성, 압축물성과 45 도 전단물성, 복합재 부피분율, 밀도를 시험·측정하였으며, 해당 값을 바탕으로 가상분석을 진행하였다. 해석을 위한 시편은 Toray 3K Twill, Epoxy(금호피앤비화학, KER9610, KCA9630), 4ply 적층 후 진공백 성형으로 120 도에서 30min 간 경화를 진행하였다. 인장시험은 ASTM D3039, 압축시험은 ASTM D6641, 45 도 전단시험은 ASTM D3518, 부피분율은 ASTM D3171 규격에 따라 시험하였으며, 인장강도 600.85MPa, 인장 modulus 59.23GPa, 압축강도 368.88MPa, 압축modulus 48.56GPa, 전단강도 80.08MPa, 전단modulus 8.01GPa, 부피분율 49.7%의 값을 확인하였다. 해석 시 적층 조건으로는 Trunk Lid Outer에 사용되는 재료이기 때문에 symmetric 한 적층 패턴으로 진행하였으며, [0/45]_s, [0/0/45]_s, [45/0/45]_s, [0], [45]으로 가상분석을 진행하였다. 0 도 인장물성의 경우 시험 값이 해석 값보다 조금 더 높게 나타났으나, 이는 수지 물성 입력 시험 값이 아닌 유사한 수치를 넣어 차이가 있는 것으로 판단되며, 정확한 해석을 위해서는 해당 값을 직접 측정하여 반영해야 한다. 압축의 경우 해석 값과 유사하게 나왔는데 이는 압축의 경우 수지보다 섬유 물성에 크게 작용하기 때문인 것으로 사료되어진다.
더보기In this study, the tensile and compressive properties of carbon fiber reinforced plastic composites widely used as structural materials for each lamination condition were virtually analyzed. In order to extract the required physical properties before performing the analysis, the 0 degree tensile property, the compressive property and the 45 degree shear property, the volume fraction of the composite material, and the density were tested and measured, and a virtual analysis was conducted based on the corresponding values. The specimens for analysis were Toray 3K Twill, Epoxy (Kumho P&B Chemical, KER9610, KCA9630), 4ply laminated and then cured at 120 degrees for 30 minutes by vacuum bag forming. The tensile test was ASTM D3039, the compression test was ASTM D6641, the 45 degree shear test was ASTM D3518, the volume fraction was tested according to the ASTM D3171 standard. , Shear strength of 80.08 MPa, shear modulus of 8.01 GPa, and volume fraction of 49.7% were confirmed. In the analysis, the lamination condition was a symmetric lamination pattern because it was a material used for the trunk lid outer, and [0/45]_s, [0/0/45]_s, [45/0/45]_s, [0 ], [45] for virtual analysis. In the case of the 0 degree tensile property, the test value was slightly higher than the analysis value, but it is judged that there is a difference by putting a similar value rather than the resin property input test value. do. In the case of compression, the result was similar to the analysis value, which is believed to be because the compression has a greater effect on fiber properties than resin.
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