Fracture Toughness and AE Behavior of Impact-Damaged CFRP

탄소섬유복합재료의 충격 손상에 따른 파괴 인성과 AE 특성

  • Lee, S.G. (Korea Electric Power Research Institute) ;
  • Nam, K.W. (Pukyong National University) ;
  • Oh, S.K. (Korea Electric Power Research Institute)
  • Published : 1997.05.29

Abstract

Impact behavior of carbon fiber reinforced plastics (CFRP) laminates were evaluated with tension test and compact tension test. A steel ball launched by an air gun collides against CFRP laminates to generate impact damage of relatively low energy. The static tensile and fracture toughness tests were performed to evaluate the residual strength and the AE behavior of impact-damaged laminates. As a results, it was found that the static strength, the fracture toughness and the AE-event count were decreased with increasing of impact velocity and delamination area, and to have a different strength ratio and fracture toughness ratio for each stacking method. And also, it was confirmed that strength and fracture toughness of impact-damaged CFRP laminates could be evaluated and analyzed quantitatively by AE techniques.

탄소섬유강화복합재료(CFRP) 적층판에 비교적 낮은 에너지의 충격을 주어, 충격에 의해서 손상된 적층판을 사용하여 인장강도, 파괴 인성 및 AE 신호 특성에 미치는 충격 손상의 영향에 대하여 검토하였다. 충격손상재의 인장강도, 파괴 인성 및 AE-event count는 충격 속도와 박리 면적의 증가에 따라서 감소함을 알 수 있었다. 그리고 충격시험시에 발생한 박리 면적은 충격 속도와 비례하였다. 또한 적층 방법에 따른 손상재의 강도비와 파괴 인성비가 달라짐이 확인되어 복합재료의 내충격 설계시 손상량과 손상재의 파괴 인성 및 강도에 대한 정량적 평가를 AE 신호로부터 해석할 수 있음이 확인되었다.

Keywords