| 초록 |
고성능 섬유보강 복합재료(High performance fiber reinforced composites)는 무게, 부식, 강도, 탄성, 피로강도 등의 물성이 우수하고 디자인에 있어서 탁월한 유연성이 있기 때문에 다양한 용도의 구조 재료로서 금속 재료와 경쟁하면서 점차 그 사용 범위를 넓혀가고 있다. 특히 민항기를 포함하는 항공기에 있어서도 복합재료가 하중을 직접 받는 1차 구조물로 사용되기 시작하는 등 복합재료가 주목받고 있다. 또한 초음속 비행기와 우주왕복선의 cryogenic 용기, 항공기 복합재료부품의 제조에 사용되는 치공구 소재로 사용되고 있어 더욱 중요성이 강조되고 있다. 이러한 추세에 있어서 자주 부각되는 문제는 복합재료가 사용되는 외부 환경이 매우 열악한 경우이다. 즉 열악한 온도 및 수분의 조건하에서 하중을 견디는 복합재료 구조물이 장기간 사용될 때에 발생할 수 있는 문제점을 미리 예측하고 이를 준비하는 것은 소재의 응용에 있어서 매우 중요한 일이다. 본 연구에서는 열경화성 복합재료를 기본으로 하여 온도의 변화가 수반된 수분흡수 실험을 수행하고 이 현상을 정량적으로 규명하기 위하여 자유수분과 억제수분의 개념을 이용하여 복잡한 온도이력에 대하여 수분의 평형 흡수량을 예측하였다. 그리고 고온환경에서 반복되는 열주기 조건이 복합재료에 미치는 영향을 ECT(Equivalent Cycle Time)을 이용하여 해석하였고 또한 복합재료 하니콤 샌드위치 구조물이 수분흡수를 경험할 때 외피와 심재사이의 결합력 저하현상과 저에너지의 반복되는 충격현상을 연구하였다.
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