The object of this study was to investigate the fatigue behaviors of angle-ply composites. Filament-wound specimens were fabricated using a epoxy resin with carbon and kevlar fibers wound at the angle, ±37°and ±53°, and tested in uniaxial tensile fatigue with 2 types of loading : sinusoidal and spike waveform. The hysteresis loop changes were examined. Contrary to the autoclaved-laminate, a cyclic stable state was never reached in this class of materials due to the presence of manufacturing induced defects. The cyclic loading modes indicated significant effects on the fatigue lifetime, fatigue induced creep curve, and temperature change depending on the orientation of fibers and material systems. During fatigue tests damage development was monitored by surface replica and Zinc iodide (ZnI₂)enhanced X-radiography, and fractured surfaces were studied using a scanning electron microscope (SEM). The failure processes in the two loading modes and fiber orientations were significantly different.

본 연구의 목적은 Angle-ply 복합재의 피로 거동에 관한 관찰이다. 사용된 재료는 탄소섬유와 kevlar섬유/에폭시로써, ±37°와 ±53°의 적층구조를 갖는 시편이 필라멘트와 인딩-공정에 의해서 제작되었다. 시편은 인장 피로하중 하에서 sine과 spike 2형의 모드를 받았다. 오토크레이브공정에 의해 제작된 적층복합재 와는 달리 히스테리시스 거동은 피로 초기에 결함의 영향으로 안정상태에 도달하지 않았다. 하중모드는 피로수명, 피로크립에 심각한 영향을 주었으며, 그리고 온도 변화는 적층구조와 재료 종류에 의존함을 나타내었다. 피로중의 Damage 전개와 파괴된 표면은 ZnI₂-X-ray, Edge replication 및 SEM으로 관찰하였다. 파괴과정은 하중모드와 섬유의 방향에 따라서 다른 모드를 나타내었다.

Keywords: