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본 연구에서는 Carbon-Steel 섬유금속적층판의 충격 거동을 확인하는 것에 중점을 두었으며, Mild steel과 Carbon prepreg를 사용하여 Autoclave 공법을 통해 제작하였다. 적층패턴이 다른 5가지([0/0], [0/90], [0/90/0], [90/0/90]. [0/90/90/0]) Carbon-Steel 섬유금속적층판을 제조하였고, 인장, 압축 및 전단 시험을 수행하여 기계적 거동을 평가하였다. 또한 Carbon-Steel 섬유금속적층판의 표면에 초기 균열을 발생시키는 조건을 선정하여 낙추충격시험을 실시하였다. 제작된 Carbon- Steel 섬유금속적층판은 기존의 알루미늄을 사용한 섬유금속적층판에 비하여 높은 강도와 강성을 갖는 것을 확인하였다. ...

본 연구에서는 Carbon-Steel 섬유금속적층판의 충격 거동을 확인하는 것에 중점을 두었으며, Mild steel과 Carbon prepreg를 사용하여 Autoclave 공법을 통해 제작하였다. 적층패턴이 다른 5가지([0/0], [0/90], [0/90/0], [90/0/90]. [0/90/90/0]) Carbon-Steel 섬유금속적층판을 제조하였고, 인장, 압축 및 전단 시험을 수행하여 기계적 거동을 평가하였다. 또한 Carbon-Steel 섬유금속적층판의 표면에 초기 균열을 발생시키는 조건을 선정하여 낙추충격시험을 실시하였다. 제작된 Carbon- Steel 섬유금속적층판은 기존의 알루미늄을 사용한 섬유금속적층판에 비하여 높은 강도와 강성을 갖는 것을 확인하였다. 충격시험 결과, 적층된 섬유의 방향은 섬유금속적층판의 균열진전 방향에 영향을 미치는 것을 확인하였고, 균열의 길이와 흡수에너지는 비례한다는 것을 확인하였다. 제작된 5가지 Carbon-Steel 섬유금속적층판의 흡수에너지는 유사한 두께를 가지는 Mild steel에 비하여 높을 것을 확인할 수 있었고, 이는 Carbon-Steel 섬유금속적층판의 내충격성이 우수하다는 것을 의미하였다. 이와 같은 결과는 충격시험뿐만이 아니라 ANSYS Explicit Dynamic을 사용한 해석에서도 확인되었다. Carbon-Steel 섬유금속적층판의 충격해석 결과, 동일한 두께를 가지는 Mild Steel에 비하여 높은 에너지흡수율을 나타내었고, 96%이상의 높은 에너지흡수율을 갖는 것을 확인하였다.
본 연구를 통하여 확인한 Carbon-Steel 섬유금속적층판의 특성은 자동차 및 항공우주산업에 응용이 가능할 것으로 판단되며, 금속을 대체하는 재료로써 효과적인 경량화가 가능할 것으로 판단된다.

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