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발포 EPP/EPS의 충격특성에 관한 실험적 연구
Experimental Study for the Impact Characteristics of Expanded EPP/EPS Foams 원문보기 논문타임라인

Composites research = 복합재료, v.26 no.6, 2013년, pp.343 - 348  

김한국 (국립 공주대학교 기계공학과) ,  김병준 (국립 공주대학교 기계공학과) ,  정광영 (국립 공주대학교 기계공학과) ,  전성식 (국립 공주대학교 기계공학과)

초록
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본 연구에서는 발포 폴리프로필렌(Expanded polypropylene)과 발포 폴리스티렌(Expanded polystyrene)의 준정적 시험(Quasi-static test) 및 계장화 충격 시험(Instrumented impact test)을 수행하였다. EPP와 EPS는 4가지의 다른 밀도에 대해 원통형 시편이 준비되었다. 준정적 시험에는 MTS 858을 사용하여 0.001 $s^{-1}$과 0.1 $s^{-1}$ 두 가지 변형률속도 조건으로 진행되어 결과를 분석하였다. 계장화 충격 시험에서는 Instron dynatup 9250HV를 사용하여, 각각 100 J, 200 J, 300 J의 서로 다른 충격에너지를 가했을 때의 응력-변형률 선도 결과를 비교 분석하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the present study, quasi-static tests and impact tests were performed for investigating the mechanical behaviour of EPP (Expanded polypropylene) and EPS (Expanded polystyrene). Four different density cylindrical type specimens were prepared for EPP and EPS and 0.001 $s^{-1}$ and 0.1

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • EPP 및 EPS의 거동을 전문적으로 분석하기 위해서는 유한요소해석이 필요하며, 이를 위해서는 구성 방정식이 정의되어야 한다. 따라서, 본 연구에서는 EPP((주)엠피아이씨) 및 EPS(부광스치로폴)의 구성방정식 결정을 위한 체계적인 DB를 구축하는 것을 목표로 하였다. 이를 위하여 각 발포고분자에 대해 4가지의 다른 밀도를 갖는 원통형 시편을 준비하였고, 준정적 압축 시험 및 충격 압축시험을 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
다공질 물질은 어느 분야에 응용되고 있는가? 제2차 세계대전을 거치면서 PE(Polyethylene), PP(Polyp ropylene), PVC(Polyvinyl Chloride),PU(Poly urethane)와 같은 탄성이 있는 고분자가 등장하였다[1]. 다공성 재료는 충격 시 에너지 흡수, 전자기차폐, 흡음 및 소음 진동 방지 등의 목적으로 자동차, 전자제품 등 여러 분야에서 응용되고 있다. 현재 다공성 재료는 크게 금속형과 고분자계로 나눌 수 있으며, 고분자계 다공성 재료는 주로 반응사출성형(RIM, Reaction Injection Moulding)으로 제조되고 있다[2].
목재, 가죽, 섬유의 물질적 특징은? 예로부터 널리 사용해온 목재, 가죽, 섬유 등은 대부분 고분자 물질임과 동시에 다공질 물질이었다. 인공적으로 만들어진 최초의 발포체는 독일의 Hans Pfleumer에 의한 천연고무 라텍스 폼이었으며, 이후 합성고무 라텍스 등이 발포체의 원료로 응용되었다.
인공적으로 만들어진 최초의 발포체는 무엇인가? 예로부터 널리 사용해온 목재, 가죽, 섬유 등은 대부분 고분자 물질임과 동시에 다공질 물질이었다. 인공적으로 만들어진 최초의 발포체는 독일의 Hans Pfleumer에 의한 천연고무 라텍스 폼이었으며, 이후 합성고무 라텍스 등이 발포체의 원료로 응용되었다. 제2차 세계대전을 거치면서 PE(Polyethylene), PP(Polyp ropylene), PVC(Polyvinyl Chloride),PU(Poly urethane)와 같은 탄성이 있는 고분자가 등장하였다[1].
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참고문헌 (17)

  1. Cha, K.C., Song, J.S., Lee, S.M., and Mun, M.S., "Effects of Chain Extender and Inorganic Filler on the Properties of Semirigid Polyurethane Foams," Journal of the Korean Polymer, Vol. 34, No. 1, 2010, pp. 8-13. 

  2. Szycher, M., Szycher's Handbook of Polyurethanes Boca Raton: CRC Press, 1999. 

  3. Kim. M.H., Cho, S.S., and Ha, S.K., "Design and Structural Analysis of Aluminum Bumper for Automobiles," Transactions of KSAE, Vol. 7, No. 3, 1999, pp. 217-227. 

  4. Lee, S.J., Park, J.S., Koo, D.H., and Jung, B.H., "The Development of Material Technology Applied to Bumper Beam," Transactions of KSAE, Vol. 10, No. 4, 2002, pp. 206-215. 

  5. Choi, C.H., "Expanded Polypropylene and Packaging Materials," Journal of the Monthly Packaging World, No. 214, 1996, pp. 58-67. 

  6. Kang, W.J., Cheon, S.S., Lee, I.H., Choi, S.U., Min, J.H., Lee, S.H., and Bea, B.K., "Investigation of the Strain Rate Effects of EPS Foam," The Journal of the Korean Society for Composite Materials, Vol. 23, No. 1, 2010, pp. 64-68. 

  7. Choi, K.S., Kang, W.J., Kim, K.H., and Kim, S.K., "High Strain Rate Compression Behavior of EPP Bumper Foams," Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, Vol. 17, No. 4, 2009, pp. 118-125. 

  8. Kim, J.S., Huh, H., Lee, K.W., Ha, D.Y., Yeo, T.J., and Park, S.J., "Evaluation of Dynamic Tensile Characteristics of Polypropylene with Temperature Variation," International Journal of Automotive Technology, Vol. 7, No. 5, 2006, pp. 571-577. 

  9. Bouuix, R., Voit, P., and Lataillade, J., "Polypropylene Foam Behaviour Under Dynamic Loading : Strain Rate, Density and Microstructure Effects," International Journal of Impact Engineering, Vol. 36, Issue. 2, 2009, pp. 329-342. 

  10. Ouellet, S., Cornin D., and Worswick, M., "Compressive Response of Polymeric Foams Under Quasi-static Medium and High Strain Rate Conditions," Polymer Testing, Vol. 25, No. 6, 2006, pp. 731-743. 

  11. Huh, H., Kang, W.J., and Han, S.S., "A Tension Split Hopkinsom Bar for Investigating the Dynamic Behavior of Sheet Metals," Experimental Mechanics, Vol. 42, No. 1, 2002, pp. 8-17. 

  12. Huh, H., Kim, S.B., Song, J.H., and Lim, J.H., "Dynamic Tensile Characteristics of TRIP-type and DP-type Steel Sheets for and Auto-body," International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 50, 2008, pp. 918-931. 

  13. Jeong, K.Y., Cheon, S.S., and Munshi, M.B., "A Constitutive Model for Polyurethane Foam with Strain Rate Sensitivity," Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 26, No. 7, 2012, pp. 2033-2038. 

  14. Jeong, K.Y., Kim, B.J., and Cheon, S.S., "A Constitutive Equation for Expanded Polypropylene Foam under Dynamic Loading," Proceeding of The Korean Society for Composite Materials, Changwon, Korea, Nov. 2013, pp. 149-150. 

  15. Paul, A., and Pamamurty, U., "Strain Rate Sensitivity of a Closed-cell Aluminium Foam," Materials Science and Engineering A, 2000, Vol. 281, pp. 1-7. 

  16. Lopatnikov, S.L., Gama, B.A., and Gillespie Jr J.W., "Modeling the Progressive Collapse Behaviour of Material Foam," International Journal of Impact Engineering, Vol. 134, 2007, pp.587-595. 

  17. Jeon, H.S., Choi, Y.C., and Park, J.W., "Measuring Structural Vibration Using Curve Fitting from Vedio Signal," Journal of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 23, No. 11, 2007, pp. 99-107. 

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