Article
  • In-situ Monitoring of Failure and Fracture Mechanisms in Carbon Fiber/Epoxy Composite by an Optical Fiber Sensor
  • Suh KS, Lee CR, Park KH, Park JW
  • 광센서에 의한 탄소섬유/에폭시 복합재료의 파괴신호 측정 및 파괴기구에 관한 연구
  • 서광석, 이창용, 박기환, 박진우
Abstract
Acoustic emission signal generated by the fracture of carbon fiber/epoxy composite laminates has been detected by an internally embedded multimode optical fiber sensor. The observed acoustic emission signal is then frequency-analyzed via FFT. It was found that the four characteristic regions representing those of the four-step fracture mechanism of long fiber-reinforced composites could be successfully identified by measuring frequency signatures. Therefore, a multimode optical fiber can be utilized as a sensor far an in-situ monitoring of the characteristics of fiber-reinforced composites under fracture process.

Multimode 광섬유 센서를 이용하여 탄소섬유/에폭시 복합재료가 파괴될 때 방출되는 음향방출신호를 검출하였고 이 신호의 주파수 특성을 분석하였다. 검출된 음향방출신호는 4개의 구간으로 구분할 수 있는데. 이 구간들은 에폭시 매트릭스에서의 균열발생 및 에폭시와 탄소섬유 경계에서의 결합분리, 탄소섬유의 파괴, 그리고 새로운 위치에서의 에폭시의 균열 등의 복합재료의 파괴기구와 일치함을 알았다. 따라서 본 연구에서 사용한 multimode광섬유는 복합재료의 파괴특성을 비롯한 제반 특성의 비파괴시험에 이용될 수 있으며, 특히 비파괴적인 In-situ 시험에 적합한 방법이 라고 믿어 진다.

References
  • 1. Reddy M, Bennett KD, Claus ROProc. Review of Progress in Quantitative NDE Conference (San Diego, CA, U.S.A.), August (1986)
  •  
  • 2. Culshaw BOptical Fiber Sensing and Signal Processing, Vol. I and II, Norword, Artech House, Peter Pergrinus Ltd. (1989)
  •  
  • 3. Shankaranarayanan NK, Bennett KD, Claus ROProc. IEEE Ultrasonics Symposium, (Williamsburg, VA, U.S.A.), Nov. (1986)
  •  
  • 4. Layton MR, Bucaro JA, Appl. Opt., 18(5), 666 (1979)
  •  
  • 5. Butter CD, Hocker GB, Appl. Opt., 17, 2867 (1978)
  •  
  • 6. Palmer CH, Green RE, Appl. Opt., 16, 2333 (1977)
  •  
  • 7. Meltz G, Dunphy JR, Proc. SPIE, 566, 159 (1985)
  •  
  • 8. Aveston J, Kelly K, J. Mater. Sci., 8, 352 (1973)
  •  
  • 9. Peter W, Beaumont R, Harris B, J. Mater. Sci., 7, 1265 (1972)
  •  
  • 10. Manders PW, Chou TW, J. Mater. Sci., 18, 2876 (1983)
  •  
  • Polymer(Korea) 폴리머
  • Frequency : Bimonthly(odd)
    ISSN 0379-153X(Print)
    ISSN 2234-8077(Online)
    Abbr. Polym. Korea
  • 2023 Impact Factor : 0.4
  • Indexed in SCIE

This Article

  • 1992; 16(1): 15-21

    Published online Jan 25, 1992