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문제 정의
- 본 연구에서는 CFRP재의 고온 환경하에서의 인장강도 특성에 대한 실험적, 해석적 연구를 실시하였으며, 얻어진 결론은 다음과 같다.
- 현재도 진행 중에 있다[5]. 본 연구에서는 이러한 상황을 고려하여, Length Scaling에 따른 섬유강도 추정의 오차를 가급적 줄이기 위해, 가능한 최소의 Gage Length를 갖는 단섬유 인장시험 결과[6]를 사용하여 해석을 실시하였다. Table 1은 본 연구에서 사용된 탄소섬유의 물성치를 나타내었다.
- 본 절에서는 2절의 실험적 사실을 계면의 역학적 특성을 고려한 인장강도 예측모델을 이용하여, 고찰해 보고자 한다. 섬유 파단부에서 모재는 소성 거동을 하며, 복합재 내부의 강화 섬유는 섬유는 외부하중을 지지하는 영역과 모재의소성 거동에 의해 축 방향응력이 선형적으로 증가하는 영역으로 나뉘며, 특히 외부하중을 지지하지 못하는 영역을 기계적 무효거리라 한다 (Fig.
- 한편, 추진기관용 압력용기의 경우, 우주 환경 및 초고속의 조건하에서 운용되어지는 경우가 많으며, 이때 구조재인 CFRP재의 역학적 특성의 변화를 예측하는 것은 매우 중요하다. 본연구에서는 이러한 상황을 고려하여, 고온 환경하에서의 CFRP재의 강도특성에 관한 실험적 및 이론적 해석을 실시하였다. 특히, 강화 섬유/모재계면특성의 고온 환경에 의한 변화가 CFRP 재의 강도에 미치는 영향을 정량적으로 평가하여, 향후 고온 환경 하에서의 추진기관 압력용기의 구조 안전성 평 가의 기 초자료를 확보하였다.
- 본연구에서는 이러한 상황을 고려하여, 고온 환경하에서의 CFRP재의 강도특성에 관한 실험적 및 이론적 해석을 실시하였다. 특히, 강화 섬유/모재계면특성의 고온 환경에 의한 변화가 CFRP 재의 강도에 미치는 영향을 정량적으로 평가하여, 향후 고온 환경 하에서의 추진기관 압력용기의 구조 안전성 평 가의 기 초자료를 확보하였다.
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