Fracture Behavior of CFRP by Time-Frequency Analysis Method

시간-주파수 해석법에 의한 CFRP의 파괴 거동

Fourier transform has been one of the most common tools to study the frequency characteristics of signals. With the Fourier transform alone, however, it is difficult to tell whether signal's frequency contents evolve in time or not. Except for a few special cases, the frequency contents of most signals encountered in the real world change with time. Time-frequency analysis methods are developed recently to overcome the drawbacks of Fourier transform, which can represent the information of signals in time and frequency at the same time. In this study, damage process of a cross-ply carbon fiber reinforced plastic (CFRP) under monotonic tensile loading was characterized by acoustic emission. Different kinds of CFRP specimens were used to determine the characteristics of AE signals. Time-frequency analysis methods were employed for the analysis of fracture mechanisms in CFRP such as mix cracking, debonding, fiber fracture and delamination.

신호처리법으로 현재 많이 사용되고 있는 푸리에 변환은 신호의 주파수 성분이 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 표현하지 못한다. 따라서 최근 이와 같은 푸리에 변환의 단점을 보완하여, 신호의 시간과 주파수에 대한 정보를 동시에 표현할 수 있는 시간-주파수 해석법들이 개발되었다. 본 연구에서는 음향방출을 이용하여 복합재료의 주요 발생원으로 알려져 있는 기지균열, 섬유분리, 섬유파괴 덴 층간분리 등과 같은 파괴기구를 해석하였다. 각각의 파괴특성이 나타나도록 시험편을 제작하여 인장시험 시 검출된 음향방출신호의 시간-주파수 해석을 통해 전체 파괴기구의 특징을 분석하였다.