| 초록 |
고성능 섬유보강 복합재료(high performance fiber reinforced composites)는 서로 다른 물성을 갖는 두 가지 이상의 단일 재료를 혼합하여 각 재료가 갖고 있는 장점을 최적화 할 수 있도록 개발된 소재이다. 항공기 구조물 중에서 탄소섬유/에폭시(carbon fiber/epoxy) 등의 복합재료를 외피 (skin)로 하고 노멕스(nomex)나 알루미늄(aluminum) 하니콤(honeycomb)또는 폼(form) 등을 심재(core material)로 하는 샌드위치 구조물(sandwich structure)은 오랜 기간동안 대단히 다양한 구조물에 사용되고 있다. 이는 지나친 무게의 증가 없이 얻을 수 있는 샌드위치 패널(panel) 구조물의 높은 굽힘 강도 및 강성, 높은 단열 및 방음, 방화(fire resistance) 효과, 단위 면적당 보강재 무게의 다양한 조절 특성 등의 여러 장점 등을 복합적으로 활용할 수 있기 때문이다.하니콤 샌드위치 구조물은 항공기 특성상의 열악한 환경을 경험하면서, 파괴수준 이상의 큰 충격 뿐 아니라 계속적인 약한 충격을 받게되어, 계속적인 저에너지 충격의 경우에는 구조물의 외부적인 손상이 드러나지 않아도 내부의 손상이 진행되어 결국에는 현저한 강도의 저하 또는 파괴를 초래 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 70℃와 95℃의 온도/습도 환경에서 하니콤 샌드위치 구조물의 수분흡수경향을 관찰하였고, 충격실험은 Instrumented 충격실험기를 사용하여 반복적인 충격에 따른 복합재료의 충격거동을 연구하였다. 반복적인 저에너지 충격실험에 의해 외피를 통해 심재에 에너지가 누적되어감에 따라 충격에 의한 자국(dent)이 성장하고, 손상이 전파되고, 심재와의 분리현상을 관찰하였다. 또한 수분흡수 경향에 따른 저에너지 반복 충격 실험을 통하여 피로(fatigue) 현상에 대한 온도/습도 환경의 영향을 연구하였다.
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