초록 ▼

(1) 프리프레그 테이프 성형물성 정량화: 설정한 프리프레그 테이프 재료에 대한 공정 최적화를 위하여 수지발열량을 이용한 경화도 모델을 제시하였고, DSC 실험으로 측정한 결과와 현상학적 모델에 의해 구한 결과가 잘 일치 하였다.
(2) 프리프레그 테이프의 압착 거동: 자동 연속공정 조건에 따른 최대 온도를 측정한 결과, 최고 온도 및 최저 온도를 나타내는 공정속도, 열원 온도, 가스 열원의 유량, 압착력 등을 결정.
(3) 3D 복합재 기계적 물성 예측 모델링: 3D 복합재의 단위 셀을 정의하여 기계적 해석 모델의 기본

(1) 프리프레그 테이프 성형물성 정량화: 설정한 프리프레그 테이프 재료에 대한 공정 최적화를 위하여 수지발열량을 이용한 경화도 모델을 제시하였고, DSC 실험으로 측정한 결과와 현상학적 모델에 의해 구한 결과가 잘 일치 하였다.
(2) 프리프레그 테이프의 압착 거동: 자동 연속공정 조건에 따른 최대 온도를 측정한 결과, 최고 온도 및 최저 온도를 나타내는 공정속도, 열원 온도, 가스 열원의 유량, 압착력 등을 결정.
(3) 3D 복합재 기계적 물성 예측 모델링: 3D 복합재의 단위 셀을 정의하여 기계적 해석 모델의 기본으로 하였다. 하중 방향에 따른 subcell을 나누어 iso-strain 및 iso-stress 상태를 가정하여 subcell의 강성 혹은 연성 상수를 체적 평균하여 유효특성을 구하였다. 모델에 의한 예측으로 3차원적인 engineering 상수를 얻을 수 있었고 실험치와 비교한 결과 부분적인 오차가 있었다.
(4) 복합재 특성 평가: 연속배열 공정에 의한 복합재 기초 물성은 오토클레이브 공정과 대비하여 별로 저하되지 않았다. 섬유 자동배열 공정에서는 압착력이 20kgf 이상이면 기공율 및 섬유 체적율이 오토클레이브 고정 시편에 근접함을 확인했다. 제조된 3D 시편에 대한 기본적인 기계적 물성 시험 데이터를 확보하였다.
(5) 비접촉식의 초음파 송수신 기법 개발: 레이저 유도 초음파는 기존의 접촉식 초음파 센서를 이용하는 것에 비하여 입사각을 조절할 필요가 없으며 섬유강화재의 배향 방향에 따른 이방성은 비교적 낮게 나타났다.

Abstract ▼

The first year's objective of research is to examine the contact behavior of carbon/epoxy prepreg tapes and to study the basic mechanical properties of AFP processed composites.
(1) Process property measurement
- Selection of prepreg tapes for AFP process
- Development of cure model (DSC)

The first year's objective of research is to examine the contact behavior of carbon/epoxy prepreg tapes and to study the basic mechanical properties of AFP processed composites.
(1) Process property measurement
- Selection of prepreg tapes for AFP process
- Development of cure model (DSC)
- Characterization of thermal properties of the tapes
- Measurement of adhesion properties of the tapes
(2) Examination of contact behavior of prepreg tapes
- Measurement of temperature under the continuous AFP process
- Identification of process parameters
- Effect of process parameters on the composite$\’{}$s temperature
(3) Modeling of mechanical property of 3D composites
- Observation of 3D fiber arrangement
- Geometric model
- Mechanical model
- Finite element analysis of z$-$fiber effects on the 3D structures
(4) Mechanical tests on composites
- Tests of the specimen processed by conventional hand-layup/autoclave process
- Tests of the specimen processes in terms of mechanical properties
- Fabrication of 3D composites by AFP
- Tests of 3D composites and comparison with 2D composites
(5) On-line monitoring of processing defects
- Application of air-coupled transducer and laser interferometer for non-contacting reception of ultrasonic wave
- Generation of laser-based ultrasonic for fiber reinforced composite materials.