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한국복합재료학회 Composites Research Composites Research 제33권 제1호
발행연도
2020.1
수록면
13 - 18 (6page)

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기존 소방구조용 작업차에서 문제가 되고 있는 협소도로 진입의 어려움 및 구조를 위한 신속한 작업 전개 한계성을 극복하기 위한 목적으로 소형 구조작업차 연구가 진행되고 있으며 이에 따른 경량화 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 소방 구조 작업차 5번 붐은 288 mm(W) × 299 mm(D) × 3,691 mm(L)이며 이에 걸리는 최대 하중은 876 kg이고, Steel Boom의 Thickness는 3 mm이다. Steel (STRENX960)을 CFRP 복합재로 변경하여 제작하기 위해 Carbon Fiber NCF (±45o, 2축)를 직조하고 이를 NCF Prepreg로 제작하였고 경량화와 강성, 강도를 극대화할 수있는 최적설계 패턴을 제시하였다. 이 과정은 구조해석을 바탕으로 설계하였고, NCF Prepreg의 (±45o)가 비틀림에 미치는 영향을 확인했으며 적층패턴(b)로 최적설계 하였다. 기존 Steel Boom과 UD방향으로 적층한 CFRP Boom 과 동등하거나 이상의 수준에 대한 적층패턴을 최적화하였고, 최종적으로 Steel 대비 약 49.6% 무게에 대한 경량화 효과를 확인하였다.
#CFRP #Non-crimp fabric prepreg #Optimal design #Optimization stacking pattern #Non-crimp fabric

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참고문헌 (7)

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Tsai, S. W. / 1971 / A General Theory of Strength for Anisotropic Materials / Journal of Composite Materials 5:58~80 google schola Sharp, K. / 2014 / 3D Non-crimp Fabrics for Composite Structures / Reinforced Plastics 58(5):52~53 google schola Wouters, M. / 2002 / Effects of Fibre Bundle Size and Stitch Pattern on the Static Properties of Unidirectional Carbon-fibre Non-crimp Fabric Composites google schola Wu, W. / 2018 / Comparison of Tensile and Compressive Properties of Carbon/Glass Interlayer and Intralayer Hybrid Composites / Journal of Materials 11(7):1105~1118 google schola Sassani, A. / 2017 / Influence of Mix Design Variables on Engineering Properties of Carbon Fiber-modified Electrically Conductive Concrete / Journal of Construction and Building Materials 152:168~181 google schola

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