VARTM 공정에서 수지 함침에 따른 섬유체적율 변화의 측정 및현상학적 모델링 연구

김신오; 성동기; 엄문광; 최진호

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김신오 성동기 엄문광 최진호

저널정보: 한국복합재료학회 Composites Research Composites Research 제28권 제6호

발행연도: 2015.1

수록면: 340 - 347 (8page)

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VARTM 공정에서 고분자 수지가 함침 될 때 시간에 따라 섬유보강재가 팽창하여 섬유체적율이 감소하는현상이 발생한다. 풍력 블레이드와 같은 대형 복합재료 구조물의 경우 섬유체적율의 변동 폭이 커져 제품의 치수가 변하고 기계적 물성이 저하될 뿐 아니라 예측하지 못한 고분자 수지의 사용량이 증가하는 등의 문제점과 경제적인 손실이 발생할 여지가 증가할 수 있다. 본 연구에서는 VARTM 공정에서 수지 함침에 따른 섬유 보강재의 팽창 현상에 관한 분석을 통하여 복합재료 액상 성형 공정에서의 섬유 체적율을 조절하는 방안을 모색하였다. 그 결과 유동 선단의 진행에 따라 섬유의 팽창 현상이 크게 두 단계로 구분되어 나타나는 것을 확인하였고 각각의 단계에서 작용하는 힘을 분석함으로써 섬유의 체적율 변화에 관한 현상학적 모델을 제시하였고 1차원 편미분 수치해석과 연계하여 VARTM공정에서 수지 함침에 따른 섬유 체적율의 변화를 예측하였다.

#복합재료 #섬유 팽창 #섬유체적율 #VARTM #Composite #Swelling #Fiber volume fraction

참고문헌 (16)

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Acheson, J. A / 2004 / The Implications of Fiber Compaction and Saturation on Fully Coupled VARTM Simulation / Composites : Part A 35 (2) : 159 ~ 169

Ambrosi, D / 1998 / Modelling Matrix Injection Through Elastic Porous Preforms / Composites Part A 29 (1-2) : 5 ~ 18

Antonelli, D / 1999 / Resin Transfer Moulding: Mathematical Modelling and Numerical Simulations / Composites Part A 30 (12) : 1367 ~ 1385

Bruschke, M.V / 1990 / Finite Element/control Volume Approach to Mold Filling in Anisotropic Porous Media / Polym Composite 11 (6) : 398 ~ 405

Heider, D / 2004 / Automated VARTM Processing Of Large-Scale Composite Structures / Journal of Advanced Materials 36 (4) : 11 ~ 17

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