Article
  • Effect of Fiber Volume Fraction on the Mechanical Properties in Carbon Fiber-Epoxy Composite
  • Yoon BI
  • 섬유복합재료의 기계적 특성에 대한 섬유 체적함유율의 영향
  • 윤병일
Abstract
This paper presents an effect of microstructural parameters on the mechanical properties in filament-wound unidirectional carbon-epoxy laminate. It is shown that there exists big difference between theoretical prediction using mixture''s rule and experimental values in both of the failure strength and Young''s modulus. This is not only due to the low volume fraction of fibers, but also particularly to the irregular dispersion of fibers throughout the thickness of laminate. As a result, in case of sepcimen with Vf=43%, the experimental strength at failure shows about 44% drop. Similar results are obtained in small filament-wound pressure vessel which has been tested by hydroburst. It is also shown that failure modes are strongly dependent on both the fiber volume fraction and the thickness of test specimen.

필라멘트 와인딩으로 제작된 탄소섬유/에폭시 일방향 복합재의 기계적 성질에 대한 미세구조 인자의 영향이 연구되었다. 인장 강도와 탄성율에 있어서 실험치와 혼합법칙으로부터 계산된 이론치는 대단히 큰 차를 나타내었다. 이것은 전적으로 낮은 섬유의 체적 함유율에 기인하였고, 특히 라미나의 두께를 통한 섬유의 불규칙한 분포가 주원인이었다. 결국 복합재의 인장강도는 약 50% 감소되는 심각한 영향을 받았으나, 공소량의 영향에 대해서는 관찰하기 어려웠다. 섬유의 체적함유율의 영향은 직경 152mm의 필라멘트 와인딩 압력용기의 수압시험에서도 잘 입증되었다. 또한 이 인자와 시편의 두께는 최종 파괴모드에도 영향을 미침이 관찰되었다.

Keywords:

  • Polymer(Korea) 폴리머
  • Frequency : Bimonthly(odd)
    ISSN 0379-153X(Print)
    ISSN 2234-8077(Online)
    Abbr. Polym. Korea
  • 2022 Impact Factor : 0.4
  • Indexed in SCIE

This Article

  • 1988; 12(7): 619-626

    Published online Nov 25, 1988

  • 10.7317/pk.
  • Received on Nov 30, -0001
  • Revised on Nov 30, -0001
  • Accepted on Nov 30, -0001

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