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탄소섬유 프리프레그 적층방법에 따른 하이브리드 샤프트의 진동특성 연구
The study of Vibration characteristics of a aluminum/composite hybrid shaft according to the change in carbon fiber prepreg method 원문보기

한국소음진동공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집, 2010 May 11, 2010년, pp.407 - 408  

유청환 (전북대학교 기계시스템공학과) ,  김동연 (전북대학교 기계시스템공학과) ,  김연직 (전북대학교 기계설계공학과) ,  유미화 (전북대학교 기계설계공학과) ,  홍동표 (전북대학교 기계시스템공학과)

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문제 정의

  • 본 연구에서는 하이브리드 일체형 구동축을 제작하기 위한 기초연구로서 URN300 탄소섬유와 USG2503C 탄소섬유를 A6061-T6 알루미늄 샤프트 외부에 프리프레그 적층 기법을 이용하여 하이브리드 샤프트를 제조하여 탄소섬유 복합재료의 적층방법 및 적층수에 따른 하이브리드 샤프트의 진동특성 변화에 대하여 비교 연구를 수행하였다.
  • 본연구에서는 탄소섬유 복합재료의 프리프레그 적층 기법에 따른 하이브리드 샤프트의 진동특성의 변화를 알아보기 위해서 연구를 수행하였으며 탄소섬유를 적층함에 따라서 1.5%~4%정도의 진동특성의 향상을 보였으나 적층이 되어감에 따라서 진동특성의 미비한 향상을 보이므로 URN300 1겹과 USG2503C 1겹으로 충분한 효과를 기대할 수 있고 그후의 적층은 경량화의 어려움이 있으므로 무의미 하다고 판단된다.
  • 제조된 4개의 하이브리드 샤프트 시험편을 가지고 진동실험 및 FEA해석 프로그램인 ANSYS를 이용여 하이브리드 샤프트의 제조 시 진동특성을 향상시키는 주요 요인에 대하여 알아보고자 한다.

가설 설정

  • 하이브리드 샤프트의 조건은 free-free 상태로 가정하였으며 가속도계를 시험편위에 붙이고 Impact hammer로 가진시켜 발생되는 가속도 신호를 01dB FFT Analyzer로 분석하여 각각의 시험편의 굽힘 1차 고유진동수를 알아보았다. 실험결과는 다음Fig.
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