복합재료에서 Rule of Mixtures는 섬유와 수지를 혼합했을 때 혼합비에 따른 복합재료의 유효 물성을 1차로 예측하는 가장 기본적인 방법이다. 이름 그대로 “혼합 법칙”이다.섬유가 얼마나 들어가고, 수지가 얼만큼 들어가며, 각 성분의 물성이 얼마인지 알면 복합재료의 일부 물성을 대략적으로 추정할 수 있다. Rule of Mixtures는 단순한 공식이지만 고려해야 일부 사항에 대해서도 고려를 해야 한다. 복합재료 물성은 섬유 물성, … Read more
복합재료 물성값은 금속 재료처럼 탄성계수 하나와 항복강도 하나로 정리되지 않는다. 복합재료에 익숙하지 않은 엔지니어들이 쉽게 가질 수 있는 생각이 탄소섬유의 인장강도가 얼마가 되니까 이 정도로 설계를 하면 되겠다는 것인데 이것은 심각한 취약성을 함께 가지게 된다는 것이다. 탄소섬유의 물성, lamina의 물성은 실제 구조 부재가 되는 laminate의 물성과 다르다는 것을 인식해야 한다. 그리고 laminate의 물성을 계산하기 위해 … Read more
복합재료에서 Lamina와 Laminate의 차이는 물성을 이해하기 위한 가장 기본적인 구분이다.특히 탄소섬유 복합재료(CFRP), 유리섬유 복합재료(GFRP), UD Prepreg, woven fabric laminate를 다룰 때 이 구분이 흐려지면 설계 물성, 시험 결과, CAE 입력값을 잘못 해석하기 쉽다. 간단히 말하면 다음과 같다. 구분 의미 Lamina 하나의 단일 층, 또는 하나의 ply Laminate 여러 lamina가 특정 방향과 순서로 쌓인 적층판 즉, … Read more
복합재료에서 물성이란 무엇인가를 단순히 “강도가 얼마인가”, “탄성률이 얼마인가” 같은 숫자 질문으로 다루기 시작하면 실제 설계와 개발에서는 쉽게 오해가 생긴다. 복합재료에서는 공급사나 제조사가 제시하는 어떤 수치 하나를 바로 구조해석과 설계에 넣는 방식이 종종 위험하다. 그 이유는 단순하다. 복합재료는 금속이나 일반적인 등방성(isotropy) 재료와 달리, 재료를 만드는 과정 자체가 성능을 함께 만든다. 탄소섬(carbon fiber) lot, 프리프레그 batch, 수지 … Read more