KR100783882B1 - Structure for functional composite materials - Google Patents

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KR100783882B1 KR1020060063223A KR20060063223A KR100783882B1 KR 100783882 B1 KR100783882 B1 KR 100783882B1 KR 1020060063223 A KR1020060063223 A KR 1020060063223A KR 20060063223 A KR20060063223 A KR 20060063223A KR 100783882 B1 KR100783882 B1 KR 100783882B1
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김종현
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Abstract

A structure of a functional composite material is provided to increase strength of a product while maintaining shock-absorbing function of the product by inserting a reinforcing structural material into rubber and soft polyurethane. A structure of a functional composite material(10) comprises flange sections(11a), which are horizontally formed at upper and lower end portions of the structure, and a plurality of reinforcing structural materials(11), which are longitudinally installed between the flange sections to form inner walls(11b). The inner walls bent inward while facing each other. The inner walls have a predetermined curvature and a specific dimension of the reinforcing structural material is changed according to the curvature. The reinforcing structural material includes one selected from the group consisting of nylon 6, hard polyurethane, and mixture thereof.

Description

기능성 복합재료의 구조{Structure for functional composite materials}Structure for functional composite materials

도 1은 재료별 강성과 충격흡수(댐핑) 간의 상관관계를 나타내는 그래프이고,1 is a graph showing a correlation between stiffness and shock absorption (damping) for each material,

도 2는 본 발명에 다른 다기능 매트 구조를 나타내는 개략도 및 삽입된 강화 구조재의 형상을 나타내는 단면도이고,2 is a schematic view showing a multifunctional mat structure according to the present invention and a cross-sectional view showing the shape of an inserted reinforcing structural member,

도 3은 본 발명에 따른 삽입된 기능성 강화 구조재의 변형전(a) 및 변형후(b)의 형상을 나타내는 이미지이고,3 is an image showing the shape before (a) and after deformation (b) of the inserted functional reinforced structural material according to the present invention,

도 4는 재료별 강성과 포아송비의 상관관계를 나타내는 그래프이고,4 is a graph showing a correlation between stiffness and Poisson's ratio for each material,

도 5는 본 발명에 따른 기능성 강화 구조재의 구성 재료와 기지재료 간 강성비율에 따른 복합재료의 에너지 흡수능력 변화를 나타내는 그래프이고,5 is a graph showing a change in energy absorption capacity of the composite material according to the stiffness ratio between the constituent material and the base material of the functional reinforced structural member according to the present invention,

도 6은 본 발명에 따른 강화 구조재의 부피 증가에 대한 복합재료의 성능 변화를 나타내는 그래프이고,6 is a graph showing the performance change of the composite material with respect to the volume increase of the reinforcing structural member according to the present invention,

도 7은 40Hz의 외부 진동시 기지재료(a) 및 기능성 강화구조재가 삽입된 복합재료(b)의 에너지 흡수변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 7 is a graph showing energy absorption change of the composite material (b) into which the base material (a) and the functional reinforcing structural material are inserted at an external vibration of 40 Hz.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 복합재료 11 : 강화구조재10: composite material 11: reinforced structural material

11a : 플랜지부 11b : 내벽11a: flange portion 11b: inner wall

12 : 기지재료12: base material

본 발명은 기능성 복합재료의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 고무 및 연질의 폴리우레탄 기지 내부에 안쪽으로 내벽이 굽은 경질의 폴리우레탄 재질의 강화 구조재를 삽입하는 다기능 매트(MATT) 구조로 이루어짐으로써, 자동차 진동 흡수 분야에 응용 가능하도록 강성 및 충격흡수 성능을 동시에 갖게 되는 기능성 복합재료의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a functional composite material, and more particularly, to a multifunctional mat (MATT) structure that inserts a reinforcing structural material of a rigid polyurethane material having an inner wall bent inward into an existing rubber and soft polyurethane base. The present invention relates to a structure of a functional composite material having both rigidity and shock absorption performance so as to be applicable to the field of automobile vibration absorption.

일반적으로 연질의 고분자 재료 (예: 고무, 우레탄: soft polyurethane)는 연질 재료의 점탄성(viscoelastic) 성질 때문에 방진분야에 많이 응용되고 있다. In general, soft polymer materials (eg, rubber, soft polyurethane) have been widely applied to dustproofing because of the viscoelastic properties of soft materials.

이와는 대조적으로 구조재의 일부로 사용되고 있는 금속재료 및 경질 플라스틱 재료는 방진분야의 응용에는 사용이 제한되어 왔다. In contrast, metal materials and rigid plastic materials, which are used as part of structural materials, have been limited in their use in dustproof applications.

즉 재료가 연할수록 진동 흡수 응용은 가능한 반면 구조재료의 사용은 제한되어 왔으며, 구조재로 사용가능한 재료들은 대부분 진동 흡수 응용에는 사용이 제한되어 왔다. That is, the softer the material, the more vibration absorbing applications are possible, but the use of structural materials has been limited, and most of the materials usable as structural materials have been limited in vibration absorbing applications.

이와 같은 사항은 도 1에 도시한 바와 같이, X축은 댐핑(damping)을 의미하는 것으로서, 이 값이 클수록 진동 흡수 능력이 큼을 의미하며, Y축은 재료의 강성 을 나타내는 지표로서 이 값이 클수록 재료의 강성이 큼을 의미한다.As shown in FIG. 1, the X axis means damping, and the larger the value, the greater the vibration absorption ability. The Y axis is an index indicating the stiffness of the material. It means a large stiffness.

즉, 진동흡수 능력이 낮은 것부터 순서대로 나열하면, 철(steel), 알루미늄(aluminum), 폴리스티렌(PS), 나일론(Nylon), PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate)이다.That is, if the vibration absorbing ability is listed in order from low to low, iron (steel), aluminum (aluminum), polystyrene (PS), nylon (Nylon), PMMA (Poly Methyl Meta Acrylate).

그러나, 상기 진동흡수 능력이 큰 폴리스티렌, 나일론 및 PMMA는 구조재로서의 응용이 가능하기 위해서는 별도의 강성 재료를 채용해야 되는 단점이 있다.However, polystyrene, nylon, and PMMA having a large vibration absorption capability have a disadvantage in that a separate rigid material is required to be applicable as a structural material.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 기존 고무 및 연질의 우레탄 기지 내부에 안쪽으로 내벽이 굽은 강화 구조재를 삽입함으로써, 궁극적으로 구조재로서의 응용이 가능하도록 강성을 높이는 동시에 기존의 연질 우레탄이 갖던 진동흡수 능력을 유지할 수 있도록 한 기능성 복합재료의 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, by inserting a reinforced structural member with an inner wall bent inward into the existing rubber and soft urethane base, ultimately increase the rigidity to enable the application as a structural material and at the same time the existing soft urethane The purpose of the present invention is to provide a structure of a functional composite material capable of maintaining the vibration absorbing ability.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기능성 복합재료의 구조에 있어서,The present invention for achieving the above object in the structure of the functional composite material,

상단 및 하단에 수평방향으로 형성된 플랜지부와, 상기 플랜지부 사이에 수직방향으로 형성된 내벽으로 구성되는 다수의 강화 구조재가 기지재료에 삽입되어 다기능 매트(MATT) 구조를 이루는 것을 특징으로 한다.A plurality of reinforcing structural members consisting of a flange portion formed in the top and bottom in the horizontal direction and the inner wall formed in the vertical direction between the flange portion is inserted into the base material to form a multi-function mat (MATT) structure.

바람직한 구현예로서, 상기 내벽은 플랜지부 사이에 서로 마주보며 안쪽으로 굽어지게 형성된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the inner wall is formed to be bent inward facing each other between the flange portion.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 내벽은 일정한 곡률반경(R)을 갖고 굽어지게 형성되되, 상기 강화구조재의 부분별 치수는 상기 곡률반경(R)에 따라 변화하고, 상기 내벽의 두께(t), 플랜지부의 길이(Lf) 및 전체 높이(h)에 따라 강성 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.In a more preferred embodiment, the inner wall is formed to be bent with a constant radius of curvature (R), the dimension of each part of the reinforcing structural material is changed according to the radius of curvature (R), the thickness of the inner wall (t), plan Stiffness can be adjusted according to the length (L f ) and the overall height (h) of the branch.

또한, 상기 강화구조재는 나일론 6 및 경질의 폴리우레탄, 나일론 6, 경질의 폴리우레탄 중 선택된 어느 하나이고, 상기 기지재료는 고무 또는 연질의 폴리우레탄인 것을 특징으로 한다.In addition, the reinforcing structural material is any one selected from nylon 6 and rigid polyurethane, nylon 6, rigid polyurethane, the matrix material is characterized in that the rubber or soft polyurethane.

또한, 상기 기지재료의 포아송 비는 0.45~0.49인 것을 특징으로 한다.In addition, the Poisson's ratio of the base material is characterized in that 0.45 ~ 0.49.

또한, 상기 강화구조재 및 기지재료의 강성비는 10~30인 것을 특징으로 한다.In addition, the stiffness ratio of the reinforcing structural member and the base material is characterized in that 10 to 30.

또한, 상기 강화구조재의 부피분율은 전체 기지재료의 단면적에 삽입되는 강화구조재의 갯수로 나타내고, 18~20%인 것을 특징으로 한다.In addition, the volume fraction of the reinforcing structural member is represented by the number of reinforcing structural members inserted into the cross-sectional area of the entire base material, characterized in that 18 to 20%.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 1은 재료별 강성과 충격흡수(댐핑) 간의 상관관계를 나타내는 그래프이고, 도 2는 본 발명에 따른 다기능 매트 구조를 나타내는 개략도 및 삽입된 강화 구조재의 형상을 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 삽입된 기능성 강화 구조재의 변형전(a) 및 변형후(b)의 형상을 나타내는 이미지이고, 도 4는 재료별 강성과 포아송비의 상관관계를 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing a correlation between stiffness and impact absorption (damping) for each material, FIG. 2 is a schematic view showing a multifunctional mat structure according to the present invention and a cross-sectional view showing the shape of an inserted reinforcing structural member, and FIG. It is an image showing the shape before (a) and after deformation (b) of the inserted functional reinforced structural member according to the present invention, Figure 4 is a graph showing the correlation between the stiffness of each material and Poisson's ratio.

본 발명은 복합재료(10)의 전체적인 강성을 향상시키고 동시에 진동흡수 능력을 갖도록 한 점에 주안점이 있다.The present invention focuses on improving the overall rigidity of the composite material 10 and at the same time having the ability to absorb vibrations.

이를 위해 본 발명은 강화 목적으로 삽입된 강화구조재(11)를 형성하는 재료와 기지 재료(12) 간 물성 비율(Stiffness ratio between reinforcement structure material to matrix material), 강화 구조재(11)의 삽입 개수(Volume fraction of reinforcement)에 관한 것으로 구분된다.To this end, the present invention provides a stiffness ratio between reinforcement structure material to matrix material and the number of insertions of the reinforcing structural material 11. fraction of reinforcement).

삽입되는 강화 구조재(11)의 재료는 나일론(Nylon) 6 및 경질의 폴리우레탄 소재가 사용되는 것이 바람직하다. (E = 1.6 ~ 2.0 GPa, Poisson’s ratio = 0.33 ~ 0.35) 왜냐하면 나일론계가 반복적인 하중 부가 시 유연성을 가지고 기계적 강도 또한 우수하기 때문이다. As the material of the reinforcing structural member 11 to be inserted, it is preferable to use nylon 6 and a hard polyurethane material. (E = 1.6 to 2.0 GPa, Poisson's ratio = 0.33 to 0.35) This is because nylon is flexible and has good mechanical strength in repeated loading.

기지 재료(12)로는 연질의 폴리우레탄 (E = 4 ~ 6 MPa, Poisson’s ratio = 0.45 ~ 0.49)을 사용하며, 기지재료(12)의 중요한 요구 물성은 포아송 비인데, 이유는 삽입된 강화 구조재(11)의 내벽(11b)을 효과적으로 굽히게 하기 위함이다. As the base material 12, a soft polyurethane (E = 4 to 6 MPa, Poisson's ratio = 0.45 to 0.49) is used, and an important required property of the base material 12 is the Poisson's ratio, because the inserted reinforcing structural material ( This is to effectively bend the inner wall 11b of 11).

이때, 포아송 비가 0.5에 가까울수록 압축방향과 수직방향으로의 팽창이 크다.At this time, as the Poisson's ratio is closer to 0.5, the expansion in the compression direction and the vertical direction is larger.

(1) 강화 구조재(11)의 구성 재료와 기지 재료(12)간 물성 비율 (1) The ratio of physical properties between the constituent material of the reinforcing structural member 11 and the matrix material 12

도 2에 도시한 바와 같이, 외부의 반복적인 압축응력 작용 시 충격 흡수 및 구조재로서의 강성을 갖기 위하여 내벽(11b)이 안쪽으로 굽어져 있는 강화구조재(11)가 삽입된 형상으로서, 안쪽으로 굽어져 있는 강화구조재(11)의 내벽(11b)이 외부 압축 응력 작용 시 굽어지는 내벽(11b)의 휨 현상과 도 3에 도시한 기지재 료(12) 자체의 에너지 흡수능력 그리고 삽입된 강화 구조재(11)와 기지재료(12) 간 강성차이에 의한 변형에너지 밀도 (strain energy density)에 의한 복합작용으로 전체적인 에너지 흡수 능력을 갖는다. As shown in FIG. 2, the reinforcing structural member 11 having the inner wall 11b bent inward is inserted in order to have shock absorption and rigidity as a structural member when the external repeated compressive stress is applied. Flexure of the inner wall 11b which is bent when the inner wall 11b of the reinforcing structural member 11 is subjected to an external compressive stress, the energy absorbing capacity of the base material 12 itself shown in FIG. 3, and the inserted reinforcing structural member 11. ) And the composite material due to the strain energy density due to the stiffness difference between the base material 12 and the base material 12, and thus has the overall energy absorption capacity.

강화 구조재(11)의 각 부분별 치수는 굽어져 있는 내벽(11b)의 곡률반경 R에 따라 변화 하며, 내벽(11b)의 두께(t), 플랜지 길이(Lf) 및 전체 높이(h)의 변화에 따라 강성 조절이 가능하다. The dimension of each part of the reinforcing structural member 11 changes depending on the radius of curvature R of the inner wall 11b which is bent, and changes in the thickness t, the flange length Lf and the overall height h of the inner wall 11b. The stiffness can be adjusted accordingly.

즉, 플랜지부(11a) 길이(Lf)가 짧아 질수록, 전체 높이가 낮아질수록 강성은 상승하고, 벽두께가 얇아 질수록 강성은 감소하나 내벽(11b)의 굽음현상은 증가하여 에너지 흡수에는 유리하나 반복 하중 시 피로에 의해 내벽(11b)이 파손될 가능성이 있으므로, 적정두께의 벽 두께가 요구된다.That is, as the length L f of the flange portion 11a becomes shorter, the rigidity increases as the overall height decreases, and as the wall thickness becomes thinner, the rigidity decreases, but the bending phenomenon of the inner wall 11b increases, so Although advantageous, there is a possibility that the inner wall 11b may be damaged by fatigue during repeated loading, so that a wall thickness of an appropriate thickness is required.

이와 같은 초기 목적의 성능을 구현하기 위하여는 강화 구조재(11)와 기지재료(12) 간 물성치 비율이 중요시 된다. In order to realize the performance of the initial purpose, the ratio of physical properties between the reinforcing structural member 11 and the matrix material 12 is important.

먼저 기지재료(12)의 포아송 비는 0.5에 가까울수록 유리하며, 강화 구조재(11)의 강성과 기지재료(12)의 강성 비는 30이하 정도가 유리하고, 30보다 클 경우 불리하게 작용한다. First, the Poisson's ratio of the base material 12 is advantageous as close to 0.5, and the stiffness ratio of the reinforcing structural member 11 and the stiffness of the base material 12 is advantageously 30 or less, and adversely affects it when it is larger than 30.

상기 강화 구조재(11)가 나일론6 및 경질의 폴리우레탄일 경우 기지재료(12)의 강성은 60 MPa이 적정하나, 도 4에 도시한 바와 같이 현존 재료 특성 및 가격적인 측면, 작업성 등을 고려할 때 발명의 구성에 기술한 재료(나일론 및 폴리우레탄)들로 기능성 복합재료(10)를 제조하는 것이 유리하다.When the reinforcing structural member 11 is nylon 6 and rigid polyurethane, the rigidity of the base material 12 is appropriately 60 MPa, but as shown in FIG. 4, existing material characteristics, cost, and workability may be considered. It is advantageous when the functional composite material 10 is produced from the materials (nylon and polyurethane) described in the inventive arrangements.

(2) 강화구조재(11)의 삽입개수 (Volume fraction of reinforcement structure)(2) Volume fraction of reinforcement structure

삽입되는 강화구조재(11)의 개수는 적정값을 가져야 본 발명에서 제안한 효과를 극대화 시킬 수 있다. The number of reinforcing structural members 11 to be inserted should have an appropriate value to maximize the effect proposed in the present invention.

즉 너무 적은 분율 혹은 너무 많은 분율의 강화 구조 삽입 시 요구하는 효과가 반감되므로, 적정 비율의 삽입 개수가 존재하며 그 값은 18~20%이다. In other words, the effect required when inserting too few or too many reinforcing structures is halved, so there is an appropriate number of insertions and the value is 18 to 20%.

강화구조재(11)의 분율은 전체 기지재료(12)의 단면 면적에 몇 개의 강화 구조재(11)가 삽입되어 있는가 즉, 고정된 2D 기지 면적에 몇 개의 강화 구조재(11)가 삽입되어 있는가(강화구조재의 단면적 총합 = 하나의 강화구조재 단면적 ⅹ 삽입 구조 개수)를 의미하는 것으로서, 도 2의 경우 7개의 강화 구조재(11)가 기지재료(12)에 삽입되어 있고 면적비로 계산된 강화구조재(11)의 부피 분율은 20%에 해당한다.As for the fraction of the reinforcing structural member 11, how many reinforcing structural members 11 are inserted in the cross-sectional area of the entire base material 12, that is, how many reinforcing structural members 11 are inserted in the fixed 2D known area (reinforcement) The total cross-sectional area of the structural member = one reinforced structural member cross-sectional area ⅹ number of inserted structures), in the case of FIG. 2, seven reinforced structural members 11 are inserted into the base material 12 and the area-reinforced structural members 11 are calculated. The volume fraction of corresponds to 20%.

도 5는 강화 구조재의 구성 재료와 기지 재료 간 적정 강성비를 나타내는 그래프이다.(유한요소해석 결과)5 is a graph showing the proper stiffness ratio between the constituent material and the known material of the reinforcing structural member (finite element analysis result).

Y 축의 노멀 갭 클로저(Normalized gap closure)는 도 1에 나타난 강화 구조재(11)의 내부 채널의 면적 변화를 의미하며, 이 값이 클수록 강화 구조재(11)의 내벽(11b)의 휨이 많음을 의미하며, 즉 외부 에너지의 흡수능력이 커짐을 의미한다. The normalized gap closure of the Y axis means a change in the area of the inner channel of the reinforcing structural member 11 shown in FIG. 1, and the larger the value, the more the warp of the inner wall 11b of the reinforcing structural member 11 is. That is, it means that the absorption capacity of external energy is increased.

또한 X축의 E값은 재료의 영계수(Young’s modulus)를 의미한다. 도 5에 도 시한 바와 같이 기지 재료(12)의 포아송 비가 클수록 (0.5에 가까울수록) 또한 강화 구조재(11)와 기지 재료(12)간 물성비가 30일 때 최적의 조건을 나타냄을 알 수 있다.Also, the value of E on the X axis means Young's modulus of the material. As shown in FIG. 5, it can be seen that the larger the Poisson's ratio of the base material 12 (the closer to 0.5), the more optimal the condition is when the property ratio between the reinforcing structural member 11 and the base material 12 is 30.

도 6은 강화 구조재의 부피 분율에 따른 복합재료의 성능 비교를 통해 적정 강화 구조재의 비율이 18~20 %임을 나타내는 그래프이다(무한셀의 경우: matt 구조).Figure 6 is a graph showing that the ratio of the appropriate reinforcing structural material is 18 to 20% by comparing the performance of the composite material according to the volume fraction of the reinforcing structural material (in case of infinite cell: matt structure).

Y축은 강화 구조재(11)의 내부 채널 면적 변화와 강화 구조재(11)의 분율의 곱으로 구성된 것으로서, 즉 강화 구조재(11)의 분율 변화에 따른 강화 구조 내부 채널의 면적 변화를 반영한 복합재료(10)의 전체적인 성능을 나타내는 그래프이다. The Y axis is composed of the product of the internal channel area change of the reinforcing structural member 11 and the fraction of the reinforcing structural member 11, that is, the composite material reflecting the area change of the internal structural channel according to the change of the fraction of the reinforcing structural member 11 (10). ) Is a graph showing overall performance.

이 해석에 사용된 재료 물성은 도 5에서 도출된 최적의 조건으로 구성된 복합재료(재료간 강성 비 = 30)를 가정한 것이다. The material properties used in this analysis assume a composite material (stiffness ratio between materials = 30) which is composed of the optimum conditions derived from FIG.

이하, 본 발명을 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 다음 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not limited by the following examples.

실시예Example

본 발명에 따른 실시예로서, 강화구조재(11)의 재료는 경질 폴리우레탄을 사용하였고, 기지재료(12)는 연질 폴리우레탄을 사용하였다.As an embodiment according to the present invention, the material of the reinforcing structural member 11 used hard polyurethane, and the base material 12 used soft polyurethane.

전술한 것과 같이 실용 가능한 재료에 한계가 따르므로, 가용한 재료를 사용하여 시편을 제작하였다. 강화 구조재(11)(기능성 구조)는 내벽(11b)을 만들기 위해 코어(core;mandrel)를 사용하였으며, 제조된 강화 구조재(11)를 복합재료(10) 금형에 위치 시킨 후 기지재료를 주입시켜 기능성 복합재료를 제조하였다. As described above, there are limitations to practical materials, so that specimens are made using available materials. The reinforcing structural member 11 (functional structure) used a core (mandrel) to make the inner wall 11b, and after placing the prepared reinforcing structural member 11 in the mold of the composite material 10, Functional composite materials were prepared.

시험 결과Test result

도 7은 40 Hz의 외부 진동 시 기지재료 (a)와 기능성 구조 삽입 복합재료 (b)로 시편제작 후 반복 압축 하중시험을 한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 7 is a graph showing the results of repeated compression load test after fabrication of the specimen material (a) and the functional structure insert composite material (b) at 40 Hz external vibration.

기재재료(비교예)와 본 발명에 따른 기능성 구조가 삽입된 복합재료(10)의 물성을 비교한 결과는 다음 표 1과 같다.The results of comparing the physical properties of the base material (comparative example) and the composite material 10 into which the functional structure according to the present invention is inserted are shown in Table 1 below.

Figure 112006048431077-pat00001
Figure 112006048431077-pat00001

도 7 및 표 1에 도시한 바와 같이 기지재료와 복합재료(10)간 에너지 흡수 능력은 동등 또는 우수한 성능을 나타내고 있으면서도(히스테리시스 루프;Hysterisis loop의 면적) 복합재료(10)가 기지재료보다 약 130 % 강성이 향상되었음을 알 수 있다. As shown in FIG. 7 and Table 1, the energy absorption capacity between the base material and the composite material 10 is equal to or superior in performance (hysteresis loop; area of the hysterisis loop), and the composite material 10 is about 130 times the base material. It can be seen that the% stiffness is improved.

또한 비중 (무게) 면에서도 기존 기지재료와 비교할 때 복합재료(10)의 경우 우수성을 나타내고 있다(경량화).In addition, in terms of specific gravity (weight), the composite material 10 shows superiority compared to existing known materials (light weight).

이와 같은 장점을 가짐으로써, 강성과 댐핑(충격흡수) 성능이 요구되는 곳 예를 들어 자동차 플로어, 승용 및 승합 차량의 카고 룸 등에 응용할 수 있다.By having such an advantage, it can be applied to a place where rigidity and damping (shock absorption) performance is required, for example, an automobile floor, a cargo room of a passenger car and a van.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments thereof, the invention is not limited to these embodiments, and has been claimed by those of ordinary skill in the art to which the invention pertains. It includes all the various forms of embodiments that can be carried out without departing from the spirit.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 기능성 복합재료의 구조에 의하면, 상하단에 수평방향으로 형성된 플랜지부와, 상기 플랜지부 사이에 수직방향으로 형성된 내벽으로 구성된 다수의 강화 구조재를 기지재료에 삽입하여 복합재료를 구성함으로써, 강성과 충격흡수(댐핑) 성능을 동시에 갖고, 비중면에 있어서도 기존 기지재료와 비교할 때 복합재료가 우수한 성능을 나타내는 장점이 있다.As described above, according to the structure of the functional composite material according to the present invention, by inserting a plurality of reinforcing structural members consisting of a flange portion formed in the horizontal direction at the upper and lower ends and an inner wall formed in the vertical direction between the flange portion in the base material By constructing a composite material, the composite material has both rigidity and shock absorption (damping) performance, and also has a merit in that the composite material exhibits excellent performance in comparison with existing known materials in specific gravity.

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 상단 및 하단에 수평방향으로 형성된 플랜지부와, 상기 플랜지부 사이에 수직방향으로 형성된 내벽으로 구성되는 다수의 강화 구조재가 기지재료에 삽입되어 다기능 매트(MATT) 구조를 이루어지고, 상기 내벽은 플랜지부 사이에 서로 마주보며 안쪽으로 굽어지게 형성되는 한편, 상기 내벽은 일정한 곡률반경(R)을 갖고 굽어지게 형성되되, 상기 강화구조재의 부분별 치수는 상기 곡률반경(R)에 따라 변화하고, 상기 내벽의 두께(t), 플랜지부의 길이(Lf) 및 전체 높이(h)에 따라 강성 조절이 가능한 기능성 복합재료의 구조에 있어서, A plurality of reinforcing structural members consisting of a flange portion formed in the top and bottom in the horizontal direction and an inner wall formed in the vertical direction between the flange portion is inserted into the base material to form a multi-function mat (MATT) structure, the inner wall is a flange portion The inner wall is formed to be bent inwardly facing each other therebetween, the inner wall is formed to be bent with a constant radius of curvature (R), the dimension of each part of the reinforcing structural material is changed according to the radius of curvature (R), the inner wall In the structure of the functional composite material which can adjust the rigidity according to the thickness t, the length of the flange portion (L f ) and the overall height (h), 상기 강화구조재는 나일론 6 및 경질의 폴리우레탄, 나일론 6, 경질의 폴리우레탄 중 선택된 어느 하나이고, 상기 기지재료는 고무 또는 연질의 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 기능성 복합재료의 구조.The reinforcing structural material is any one selected from nylon 6 and hard polyurethane, nylon 6, hard polyurethane, and the matrix material is a rubber or soft polyurethane structure. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 기지재료의 포아송 비는 0.45~0.49인 것을 특징으로 하는 기능성 복합재료의 구조.The Poisson's ratio of the matrix material is 0.45-0.49. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 강화구조재 및 기지재료의 강성비는 10~30인 것을 특징으로 하는 기능성 복합재료의 구조.The stiffness ratio of the reinforcing structural member and the base material is a structure of the functional composite material, characterized in that 10 ~ 30. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 강화구조재의 부피분율은 전체 기지재료의 단면적에 삽입되는 강화구조재의 갯수로 나타내고, 18~20%인 것을 특징으로 하는 기능성 복합재료의 구조.The volume fraction of the reinforcing structural material is represented by the number of reinforcing structural materials inserted into the cross-sectional area of the total base material, the structure of the functional composite material, characterized in that 18 to 20%.
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