탄소-케블라 복합소재 튜브의 트리거별 거동 연구 (Study on Carbon-Kevlar Composite Tubes under Different Trigger Types)

서지정보

· 발행기관 : 한국철도학회
· 수록지 정보 : 한국철도학회논문집 / 24권 / 11호 / 944 ~ 950페이지
· 저자명 : 김정석

초록

본 연구에서는 3가지의 탄소-케블라/에폭시 원형튜브에 대해서 3가지의 다른 트리거 메커니즘의 효과를 분석 하기 위해 압축시험을 수행하였다. 복합소재 튜브들은 일방향 및 직조된 프리프레그를 이용하여 핸드래업 방식으로 제작되었다. 베벨 및 튤립 트리거의 경우 튜브의 한쪽 끝부분에 45도의 테이퍼 및 삼각형 형상을 가공하였다. 기계적 트리거를 위해서는 내부에 R2의 라운드를 갖는 원형 금속 장치를 제작하였다. 압축시험은 10mm/min의 속도로 수행되었다. 시험결과, 일방향 케블라-탄소/에폭시 튜브의 비에너지 흡수특성이 75.3kJ/kg로 가장 우수하였다. 반면, 직조된 탄소 -케블라/에폭시 튜브가 가장 낮은 비에너지 흡수특성을 보였다. 재료들의 관점에서, 일방향 케블라-탄소/에폭시 튜브의 평균 비에너지 흡수특성은 61.8kJ/kg, 일방향 탄소-케블라/에폭시 튜브는 54.1kJ/kg, 직조된 탄소-케블라/에폭시 튜브는39.2 kJ/kg였다.

영어초록

In this study, three types of Carbon-Kevlar/epoxy circular tubes were compressed under three different trigger mechanisms to evaluate the trigger effects. These tubes were fabricated by hand layup method using unidirectional and woven fabric prepregs tapes. For the bevel and tulip trigger, one end of the tubes was machined with 45-degree taper and triangular shapes. For the mechanical trigger, a circular steel device with R2 round inside of it was manufactured. Compressive tests were conducted for the tubes under 10mm/min loading speed. From the compressive tests, UD Kevlar-Carbon/epoxy tubes under mechanical trigger showed the highest specific energy absorption (SEA) capability of 75.3kJ/kg. On the other hand, the fabric Carbon-Kevlar/epoxy under bevel trigger had the worst value of 40.6kJ/kg. In terms of tube materials, the UD Kevlar-carbon/epoxy tubes showed an average SEA of 61.8kJ/kg, the UD carbon-Kevlar/epoxy tubes had a value of 54.1kJ/kg, and the fabric carbon-Kevlar/epoxy tubes had a value of 39.2 kJ/kg.

참고자료

· 없음