Interfacial shear strength(IFSS) of a model composite was quantitatively evaluated and the microscopic failure mechanism was investigated by employing the single-fiber composites (SFC) (or fragmentation test) and an embedded fibre-optic sensor called Fibre Bragg Grating (FBG). FBG sensor can be directly embedded into composites and hardly affected by environmental noise although it has a poorer sensitivity than the traditional piezoelectric acoustic emission (AE) sensor. The reliability of IFSS data could be improved by statistical treatment using Weibull distribution. Quantitative evaluation of microfailure mechanism of the SFC could partially be accomplished by utilizing AE measurement and data analysis. FBG sensor can be considered to be effective in measuring the micro-strain due to external disturbance such as resin curing, whereas AE can be effective in detecting the micro-deformation by elastic wave propagating through the solid inside.

단섬유 복합재료와 Fibre Bragg Grating(FBG)이라 불리우는 광섬유센서를 사용한 복합재료모델의 계면전단강도와 미세파괴기구를 조사하였다. FBG센서는 비록 전통적인 압전센서에 비해 감도가 약하지만 환경적인 잡음에 거의 영향을 받지 않고, 복합재료 내부에 직접 바로 함몰할 수 있다. 계면전단강도는 Weibull 분포의 통계적 처리를 통하여 구하였다. 단섬유 복합재료의 미세파괴기구의 정량적인 평가는 acoustic emission(AE) 측정과 데이터 분석에 의해 구할 수 있었다. FBG 센서는 수지경화시의 미세변화같은 외란에 의한 스트레인을 측정하는데 유효할 것이며, AE는 고체내를 전파하는 탄성파가 갖는 미소변위를 측정하는데 유용할 것임을 보여 주었다.

Keywords: Single fiber composites; Fiber-optic sensor; Fibre Bragg Grating (FBG) sensor; Acoustic emission; Fragmentation test