The controllability of the performance of smart structures depends on the quality of the bonding along the interface between the main structure and the attached sensign and actuating elements. Using interfacial adhesives providing optimum bonding conditions between them, vibrational properties of the composite beams with attached sensor and actuator were investigated. Three different adhesives, i.e., ethyl-2-cyanoacrylate adhesives (Type A), toughness and stiffness controlled epoxy adhesives (Type B, C) were compared with each other. An optimal type adhesive was chosen based on their mechanical and wetting properties. Under a severe flexure loading condition epoxy-Type C was found to be most suitable for the vibrational structure moel assuming that the composite beam/adhesive layer/PZT system deforms with the same curvature. In addition, Type C adhesive provided the optimized bonding for manufacturing the smart structure and transfer the elastic behavior precisely. In addition, the beam with Type C adhesive provided the fastest response time for the vibration control. This means that the optimized bonding between composite beam and PZT was formed relatively using this interfacial adhesive.

지능형 구조물의 성능은 구조물과 부착된 압전(PZT) 센서 및 구동기간의 계면결합 상태에 중요하게 의존하므로, 이들간에 최적 결합상태를 제공해 줄 수 있다고 고려되는 계면접착제를 사용하여 센서 및 구동기가 부착된 복합재료 보의 진동특성을 조사하였다. 서로 다른 세가지 접착제들, 즉 ethyl-2-cyanoacrylater계 순간접착제 (Type A)와, 인성과 강성도가 조절된 두가지 예폭시계 접착제(Type B, C)를 대상으로 기계적 물성과 젖음성 등을 상대적으로 비교한 후 최적 조건의 계면접착제를 선택하였다. 이들 중에 에폭시계인 Type C는 시편이 삼힌 굴곡하중을 받는 조건에서도 Type A와 B에 비하여 계면접착층의 변형 상태는 복합재료 보/계면접착층/PZT 재료로 이루어진 복합층이 동일한 곡률의 굽힘 변형을 한다고 가정한 진동구조 모델에 적합하고, 기능성 구조물의 제조에 필요한 최적의 계면결합력과 구조물의 탄성거동을 충실하게 전달하는 계적 요구사항을 만족시켜 주었다. 또한, 계면접착제 C를 사용한 경우가 진동제어에 대한 응답속도가 가장 빠르다는 것을 알 수 있는데, 이것은 이 계면접착제를 사용할 경우 복합재료 보와 PZT사이의 상대적인 완전결합이 형성되었다는 것을 의미한다.

Keywords: interfacial adhesive; wettability; perfect bonding; PZT; sensor; actuator; damping ratio