[재료설계] Blade의 CNT를 바탕으로 강화된 복합재료의 이용한 MMC
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- 목차
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3. 이론적 배경
3. 1 blade의 물성을 측정하기 위한 여러 실험
기계적 시험법
3. 1. 1 인장시험(Tensile Test)
3. 1. 2. 압축시험(Compressive Test)
3. 1. 3. 충격시험(Inpact Test)
3. 1. 4. 경도시험(Hardness Test)
3. 1. 4 (1) 브리넬 경도 시험 방법
3. 1. 4 (2) 로크웰 경도 시험방법
3. 1. 4 (3) Vickers 경도법
3. 1. 5. 피로시험(Fatigue Test)
3. 2. 1 인장강도(tensile strength)
3. 2. 2 비강도 [比强度, specific strength]
3. 2. 3 복합재료 [複合材料, composite materials]
3. 2. 4 유리섬유 [琉璃纖維, glass fiber]
3. 2. 5 탄소섬유 [炭素纖維, carbon fiber]
3. 3. KIMM의 자료 정리
3. 3. 1 blade 소재에 따른 구조 설계
3. 3. 2 적층 공정 시에 방향성 요인
4. 실험 과정
4. 1. 시편 제작 과정
4. 1. 1시편 제작 배경
4. 1. 2 <첫 번째 시편 제작 과정>
4. 1. 3 <두 번째 시편 제작 과정>
4. 2 시편의 물성 측정
4. 2. 2 인장 강도 측정 실험과정
5. RESULT
5. 1. 경도 실험 결과
5. 2. 인장 강도 실험 결과
① 탄소섬유 10장
② 탄소섬유 6장 + 유리섬유 5장
③ 탄소섬유 10장 + CNT 분말
6. discussion
7. reference
- 본문내용
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<그림3: 유압식 만능재료 시험기>은 인장시험에 널리 사용되고 있는 유압식 만능 시험기이며 <그림4: 인장 시험 전후의 시편>는 이것을 이용하여 인장시험한 후 시험전후의 시편 모양(외양)을 비교해 놓은 것이다.
인장시험 후 시편은 단면적이 급격히 줄어드는 네킹(nec-king): 목이 생긴다는 뜻) 현상을 볼 수 있으며 결국 이 부분이 파괴(파단)에 이른다. 드문 경우지만 네킹이 두 군데 이상에서 발생되는 경우도 있다.
한편, 인장시편이 파괴될 때까지 당겨진 후, 이 늘어난 길이와 줄어든 면적을 측정할 수 있는데 이것이 각각 연신율과 단면 수축율이다. 통상적으로 연신율과 단면수축률은 다음으로 표시된다.
연신율(%)=(표점거리의 증가분×100)/원래표점거리
단면수축율(%)= {(원래단면적-최종단면적)×100}/원래단면적
네킹현상이나 연신율, 단면 수축율등은 <그림5: 표점 길이와 연신율의 관계>에서와 같이 표점거리와 관련이 있으므로 특정 표점거리와 관련된 값들을 인용하는 것이 필요하다.
3. 1. 2. 압축시험(Compressive Test)
압축시험은 재료가 압축력을 받을 경우 어느 정도 저항력을 나타내는 가를 측정하는 시험이며 압축력에 대한 재료의 저항력을 알아야 하는 경우도 매우 다양하다. 즉 구조물 등의 설계뿐만이 아니라 기계 및 금속의 가공 등에 서도 압연, 단조 등 많은 공정이 압축력을 받는 상태에서 수행되므로 재료의 압축력에 대한 물성값을 측정하여야 한다. 압축시험도 인장시험과 마찬가지로 하중과 변위곡선을 구하는데 구하는 물성값은 압축강도, 항복점, 탄성계수, 비례한계 등을 구한다. 그러나 인장시험과는 달리 취성재료에서는 큰 문제점이 없으나 연성재료에서는 파괴를 일으키지 않으므로 압축강도를 구하기란 힘들다. 따라서 편의상 어떤 점을 파괴하는 점이라 정의하여 그 점에서의 응력을 압축강도로 사용한다.
3. 1. 3. 충격시험(Inpact Test)
구조물이나 기계부품을 설계하는 경우, 설계자는 항상 이들 부품이 받게 될 하중의 형태가 무엇일까를 고려해야한다. 즉 하중은 통상적으로 정적하중과 동적하중으로 나뉠 수 있다. 앞에서 설명했던 인장시험이나 압축시험의 경우가 정적하중이라 말할 수 있으며 동적하중으로는 충격하중을 대표적으로 꼽을 수 있다.
충격시험의 목적은 재질이 충격하중 아래에서 취성(brittle)으로 인해 파괴하는지 연성(ductile)으로 인해 파괴하는지 즉, 인성(toughness)정도를 확인하고자 하는 것이다
3. 1. 4. 경도시험(Hardness Test)
일반적인 경도에 대한 개념은 무르다. “딱딱하다”라는 경험에 바탕을 둔 것으로서 가장 일반적인 정의는 ‘압입에 대한 저항’으로 표현되나 정확한 것은 아니다. 그 이유는
- 참고문헌
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-연락처 : wtrc@kmail.kimm.re.kr / psb3882@kmail.kimm.re.kr 055-280-3498
-사이트 : http://wtrc.kimm.re.kr/main/main.html (풍력핵심기술연구센터)
- “국산 중,대형 수평축 풀력 발전기 블래이드를 위한 복합재료 및 제조 방법의 고찰” 황병선외 3명, 한국기계 연구원
-zenkt, den, the handbook of sandwich construction EMAS Ltd, UK 1997
-Fagerberg lins, wrinkling in sandwich panels for marine application report 2001, stockholm, sweden
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