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NTIS 바로가기Composites research = 복합재료, v.27 no.2, 2014년, pp.37 - 41
Fiber reinforced composite materials have outstanding specific strength and specific stiffness. So the use of composite materials increases in various kinds of industrial fields including sports goods such as bicycles. Composite materials are used to make structural parts with various kinds of shape...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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탄소섬유강화복합재료가 여러 구조물이나 산업 현장에 사용되는 이유는 무엇인가? | 탄소섬유강화복합재료는 비강도와 비강성이 우수한 재료로서 기존의 금속재료를 대체하면서 경량화의 이득까지볼 수 있어 여러 구조물이나 산업 현장에 사용되고 있다. 특히 최근들어 복합재료는 자전거와 같은 스포츠 용품 제작에 많이 활용되고 있다. | |
최근 자전거 프레임의 제작 추세는 과거와 비교해 어떻게 바뀌고 있는가? | 특히 최근들어 복합재료는 자전거와 같은 스포츠 용품 제작에 많이 활용되고 있다. 과거에 마그네슘이나 알루미늄으로 제작되던 자전거 프레임은 복합재료를 사용하여 제작 되는 추세로 바뀌고 있으며, 복합재료의 섬유방향과 적층 순서를 달리하여 구조적 안전성을 확보한다[1-5]. EN 시험규격에 의해 자전거 프레임 튜브는 시트 로드와 프론트 로드에 의한 굽힘과 페달 로드에 의한 비틀림이 발생하며 자전거 프레임의 튜브에 대한 기초연구로서 원형 또는 매우 단순한 형태의 사각형 단면을 갖는 복합재 튜브에 대한 3점 굽힘 시험을 통한 굽힘 강도나 비틀림 시험을 통한 비틀림 강도 평가를 수행한 연구가 몇 편 보고된 바 있다[6-9]. | |
본 연구에서 탄소섬유강화복합재료를 사용한 사각 튜브 구조물에서 형상비와 R 값에 따른 굽힘과 비틀림 특성을 실험적으로 평가 분석한 결과는 어떠한가? | (1) 비틀림 시험에서 곡률반경이 증가할수록 비틀림 특성이 우수하게 평가되었다. (2) 비틀림 시험에서 같은 R 값을 가질 경우 형상비가 커질수록 비틀림 특성은 감소하였다. (3) 굽힘 시험에서 R 값에 따른 굽힘 특성에는 큰 차이가 없었으며, 형상비가 커짐에 따라서 굽힘 특성이 우수하게 나타났다. (4) 실험결과로부터 비틀림 특성이 크게 요구되는 경우에는 형상비 1과 큰 R 값을 갖는 튜브 설계가 필요하고, 굽힘 특성이 크게 요구되는 경우에는 큰 형상비를 갖도록 튜브를 설계할 필요가 있다. 비틀림과 굽힘 특성이 동시에 요구되는 경우에는 실험결과를 참고하여 적절하게 선택 기준을 마련할 필요가 있다. |
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