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학술저널
저자정보
정광일 (한국과학기술원) 김원기 (한국과학기술원) 정재문 (한국과학기술원) 오재형 (한국과학기술원) 방윤혁 (한국탄소산업진흥원) 김성수 (한국과학기술원)
저널정보
한국복합재료학회 Composites Research Composites Research 제34권 제6호
발행연도
2021.12
수록면
380 - 386 (7page)
DOI
https://doi.org/10.7234/composres.2021.34.6.380

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본 연구에서는 탄소섬유 강화 복합재료를 적용하여 PTO 샤프트의 임계 속도를 향상시키는 연구를 진행 하였다. 탄소섬유 강화 복합재료의 경우 전단 강도가 낮은 단점이 있어, 이를 보완하기 위해 티타늄-탄소섬유 강화 복합재료 하이브리드 구조로 설계하는 것을 제안하였다. PTO 샤프트에서 요구하는 최대 허용 토크, 임계 속도, 비틀림 고유진동수 기준을 충족시키는 최적의 구조를 설계하고 제작하였다. 제작한 PTO 샤프트의 성능 평가를 위해 진동 시험, 정적 비틀림 시험, 비틀림 내구성 시험이 수행되었고, 진동 시험에서 PTO 샤프트의 임계 속도는 20570 rpm로 티타늄 샤프트 대비하여 7.5% 향상된 것을 확인하였다. 또한 정적 비틀림 시험을 통해 PTO 샤프트의 최대 허용 토크가 2300 N·m로 해당 기준을 충족시키는 것을 확인하였다. 최종적으로 11.3~113 N·m 범위의 하중을 반복하는 비틀림 내구성 시험에서도 106 사이클 동안 피로파괴가 발생하지 않는 것으로 평가되었다.
#PTO 샤프트 #금속 복합재료 샤프트 #임계 속도 #비틀림 내구성 시험 #Power take off shaft #Metal-CFRP shaft #Critical speed #Torsion durability test

목차

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참고문헌 (6)

참고문헌 신청
조해용 / 2016 / Ti 합금을 이용한 항공기용 Flexible PTO 샤프트 개발 시험 / 대한기계학회논문집 A 40(8):759~765 google schola Kim, J. K. / 2001 / A Study on Adhesive Joints for Composite Driveshafts / Composites Research 14(2):13~21 google schola 임수현 / 2018 / 탄소섬유 사이징에 따른 에폭시 수지 유동 특성에 관한 연구 / Composites Research 31(6):379~384 dbpia Bang, K. G. / 2002 / Design of Carbon Fiber Composite Shafts for High Speed Air Spindles / Composite Structures 55(2):247~259 google schola Lee, D. G. / 2018 / Method for Manufacturing Metal/Fibre Composite Hybrid Propeller Shafts with Increased Reliability and Productivity / KR Patent No. 10-1818626-0000 google schola

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