50% 유리 섬유 강화 폴리머 (GFRP)의 섬유 배향
반 결정질(Semi-crystalline) 폴리아미드(Polyamide)와 부분 결정성(Aromatic)의 코폴리아미드(Copolyamide)의 조합을 기반으로 한 50% 유리 섬유 강화 폴리머(GFRP)의 섬유 배향 분석
- 많은 산업이 경량 소재 설계라는 과제에 직면하고 있음.
- 샌드위치 구조 복합 재료(Composites)는 경량, 고 강성 및 고 강도라는 전형적인 특징을 지닌 특수 복합 소재
- 이러한 소재의 섬유는 최종 부품의 특성(강도 및 강성)을 향상 시키면서 무게를 최소화함.
- 섬유의 분포와 방향은 최종 부품의 기계적 특성에 중요한 요소.
Avizo 소프트웨어를 사용하면 내부 섬유 구조를 분석하여 이러한 특성과 제품 개발 프로세스를 개선 할 수 있도록 지원함
- 섬유 길이 분포, 직경 분포, 그리고 두께 배향 변화량을 계산할 수 있음.
Royal DSM은 강화 폴리머(GFRP)의 유리 섬유 길이 및 배향 분석을 위해 Avizo 소프트웨어를 사용.
섬유 강화 콘크리트(FRC)의 3D 섬유 재구성
섬유는 콘크리트의 구조적 무결성(Structural integrity)을 높이기 위해 사용
- 섬유 강화 콘크리트의 특성은 섬유 재료의 기하학적 구조, 분포, 방향 및 밀도에 따라 달라짐.
Avizo 소프트웨어는 섬유를 식별(Identifying) 하고 평균 배향을 제공하여 FRC(Fiber Reinforced Concrete)의 인장(Tensile) 강도를 특성화 함
- 또한, Pore Network Modeling 기법을 기반으로 콘크리트의 공극률 분포를 분석하기 위한 추가적인 정량화가 수행됨
- Avizo for Porosity Analysis & Pore Network Modeling 확장 참조.
자전거 프레임 탄소 섬유 강화 폴리머(CFRP)의 제조결함 분석
공극(Void)은 재료의 응력점(Stress points)을 집중시키고 복합재에 균열을 유발할 수 있음
- 따라서 볼륨 비율(Volume fraction) 정보와 공간 분포, 종횡 비와 같은 기타 미세 구조 특성은 매우 중요함.
이 예에서는 매트릭스 균열과 섬유 밀도 간의 상관 관계(Correlation)를 분석
- 섬유 밀도는 분할된 모델에 매핑 됨.
- 매트릭스 균열(보이드) 주변의 밀도는 낮음.
- 육안 검사를 통해 공극이 섬유 사이에 발생하는 간격보다 작은 지 확인 할 수 있음.
3D 직조 유리 섬유 강화 복합 재료(GFRC)의 피로에 의한 손상의 진화
시간 경과(Time-lapse) X선 단층 촬영을 통해 관찰된 인장(Tension)-인장 하중을 받는 3D 직조 유리 섬유 강화 복합재(Glass-fiber Reinforced Composites)의 피로 동안 손상의 진화(Evolution).
재료 성능 평가는 매우 중요
- 손상이 발생하는 위치와 진행 방식을 예측하는 능력은 여러 산업 분야에서 매우 중요함.
- 이 연구에서 파악된 손상 진행 양식은 피로 손상에 대한 저항성이 더 높은 3D 복합체의 설계에 도움이 됨.
연구논문 참조
뿌리 성장에 미치는 비료 영향
세계 식량 안보 문제를 예방하기 위해 식물 육종 및 토양 질 개선을 위한 비료 과립 설계 최적화는 중요한 연구 주제
- 발아에서 성숙까지 작물(Plant)의 MicroCT 스캔을 통해 뿌리와 비료의 상호 작용을 시각화하고 분석하여 설계 과정에 필요한 정보를 제공.
- 그러나 밀과 같은 식물의 경우, X- 레이 단층 촬영 데이터에서 뿌리를 분류하는 것은 매우 어려운 문제
- 뿌리가 미세하고 주변 토양의 공극 수 및 유기물과 비슷한 밀도 범위를 가지고 있기 때문.
Avizo 소프트웨어의 강력한 XFiber 확장 기능은 회색조(Grayscale) 정보를 기반으로 뿌리의 상관 관계를 분석하고 자동으로 분류함
- 뿌리 길이 및 직경은 비료 당 평균 뿌리 성장 속도를 평가하기 위해 계산될 수 있음.
연구논문 참조
