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모의 낙뢰시험에 의해 충격손상을 입은 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 복합재료의 잔류압축강도를 평가하는 시험(CAI) 중 손상부의 거동을 음향방출(AE)법으로 관찰하였다. CFRP 시편은 ITO 나노입자를 탄소섬유에 직접 코팅한 CFRP prepreg를 이용하여 만들었고, 모의 낙뢰시험은 고전압 대전류 인가장치(ICG)를 이용하여 시편에 10~40 kA의 충격파 전류를 인가하여 실시하였다. ITO 나노입자 코팅의 효과와 인가전류의 세기에 따른 손상영역의 크기와 잔류압축강도를 AE 거동과 연관하여 평가하였다. 손상영역의 크기는 초음파 C-scan 영상을 이용하여 측정하였으며, AE events 수와 AE event가 발생하기 시작할 때의 압축응력 수준을 연관시킨 결과 ITO 나노입자 코팅 CFRP의 경우 상대적으로 손상이 작고 훨씬 높은 응력수준에서 AE가 발생하기 시작하였다. CAI시험 중 AE측정은 실제로 낙뢰손상을 입은 복합재 동체 구조물의 손상된 정도를 구별하는 데 유용한 지표로 활용될 수 있음을 확인하였다.
Nanoparticles-coated and impact-damaged carbon-fiber reinforced plastics(CFRP) laminates were tested under compression-after-impact(CAI) mode and the propagation of damage due to compressive loading has been monitored by acoustic emission(AE). The impact damage was induced not by mechanical loading but by a simulated lightning strike. CFRP laminates were made of carbon prepregs prepared by coating of conductive nano-particles directly on the fibers and the coupons were subjected to simulated lightning strikes with a high voltage/current impulse of 10~40 kA within a few microseconds. The effects of nano-particles coating and the degree of damage induced by the simulated lightning strikes on the AE activities were examined, and the relationship between the compressive residual strength and AE behavior has been evaluated in terms of AE event counts and the onset of AE activity with the compressive loading. The degree of impact damage was also measured in terms of damage area by using ultrasonic C-scan images. From the results assessed during the CAI tests of damaged CFRP showed that AE monitoring appeared to be very useful to differentiate the degree of damage hence the mechanical integrity of composite structures damaged by lightning strikes.
Nanoparticles-coated and impact-damaged carbon-fiber reinforced plastics(CFRP) laminates were tested under compression-after-impact(CAI) mode and the propagation of damage due to compressive loading has been monitored by acoustic emission(AE). The impact damage was induced not by mechanical loading but by a simulated lightning strike. CFRP laminates were made of carbon prepregs prepared by coating of conductive nano-particles directly on the fibers and the coupons were subjected to simulated lightning strikes with a high voltage/current impulse of 10~40 kA within a few microseconds. The effects of nano-particles coating and the degree of damage induced by the simulated lightning strikes on the AE activities were examined, and the relationship between the compressive residual strength and AE behavior has been evaluated in terms of AE event counts and the onset of AE activity with the compressive loading. The degree of impact damage was also measured in terms of damage area by using ultrasonic C-scan images. From the results assessed during the CAI tests of damaged CFRP showed that AE monitoring appeared to be very useful to differentiate the degree of damage hence the mechanical integrity of composite structures damaged by lightning strikes.
권호기사
| 기사명 | 저자명 | 페이지 | 원문 | 목차 |
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| Measurements of sub- and super harmonic waves at the interfaces of fatigue-cracked CT specimen | Hyunjo Jeong ,Dan Barnard | pp.1-10 |
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| Numerical simulation of electro-mechanical impedance response in cable-anchor connection interface | Khac-Duy Nguyen ,Jeong-Tae Kim | pp.11-23 |
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| 비파괴기법을 이용한 철근 콘트리트 벽체 철근의 부식률 예측기법 | 노영숙 | pp.24-31 |
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| Cu와 Cu-Zn 합금의 저주기피로 동안 발달한 미세조직 평가를 위한 비파괴기술 | 김정석 ,장경영 ,현창용 | pp.32-39 |
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| 접촉계면 반사 초음파의 음향 비선형 특성 | 박병준 ,이태훈 ,김정석 ,장경영 | pp.40-46 |
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| 수평횡파 송수신용 EMAT를 이용한 스틸 박판의 두께 감육 평가 | 이진혁 ,박익근 ,김용권 ,김대현 | pp.47-52 |
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| 복합재 패치로 보수된 노치형 알루미늄 합금 평판의 음향방출 특성 | 윤현성 ,최낙삼 | pp.53-61 |
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| 나노입자 코팅 CFRP의 모의 낙뢰 충격손상 후 압축시험에서의 음향방출 거동 | 신재하 ,권오양 ,서성욱 | pp.62-67 |
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| 음향방출신호 맵핑을 이용한 풍력 블레이드 손상 검출 기법 | 한병희 ,윤동진 | pp.68-76 |
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참고문헌 (6건) : 자료제공( 네이버학술정보 )
| 번호 | 참고문헌 | 국회도서관 소장유무 |
|---|---|---|
| 1 | J. R. Kollgaard and S. G. LaRiviere, "NDE Challenges with Future Commercial Aircraft - A Boeing Perspective," Review of Progress in Quantitative NDE, Vol. 27, pp. 23-28 (2008) | 미소장 |
| 2 | F. Aymerich and P. Priolo, "Characterization of fracture modes in stitched and unstitched cross-ply laminates subjected to low-velocity impact and compression after impact loading," International J. of Impact Engineering, Vol. 35, pp. 591-608 (2008) | 미소장 |
| 3 | I. Ohsawa, I. Kimpara and K. Kageyama, Toshio Suzuki, Akihiki Yamashita, "AE Characterization of Compressive Residual Strength of Impact-Damaged CFRP Laminates," Progress in Acoustic Emission VII, JSNDI, pp. 511-516 (1994) | 미소장 |
| 4 | S. W. Seo, M. S. Ha, O. Y. Kwon and H. S. Choi, "Improvement of Electrical Conductivity of Carbon-Fiber Reinforced Plastics by Nano-particles Coating," Proc. Spring Conf. of the Korean Soc. for Composite Materials, pp. 222-227 (2010) | 미소장 |
| 5 | O. Y. Kwon and D. H. Hong, “Acoustic Emission Monitoring of Impact-Damaged CFRP Laminates during Flexural Tests”, Progress in Acoustic Emission VIII, JSNDI, pp. 163-168 (1996) | 미소장 |
| 6 | ASTM D7137-07, “Standard Test Method for Compressive Residual Strength Properties of Damaged Polymer Matrix Composite Plates”, ASTM International, PA, USA (2007) | 미소장 |
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