脆性材料의 衝擊應答에 관한 硏究

A Study on the Impulsive Response of Fragile Meterials Based on an Analytical Study of Impulsive Stresses in a Square Glass Plate

본 연구에서는 판이론으로서는 해석할수 없는 집중충격하중의 작용점을 포함 한 유한판(정방형판)의 충격응력을 이론적으로 해석하는 방법을 제안하고저 하며 포성 재료로서 손쉽게 구할수 있고 파괴에 큰 에너지가 소요되지 않은 유리판을 대상으로 하여 3차원 동탄성이론을 이용하여 강구의 고속충돌에 의해서 유리판에 발생하는 충격 응력을 해석하였다. 또한 3차원 동탄성이론에서는 Laplace역변환이 곤난하므로, 고 속 Fourier변환의 알고리즘을 이용하였으며, 충격하중의 크기는 실측이 곤난하여 Lag- range의 고유판이론과 Hertz의 접촉이론으로부터 결정하였으며 단순지지된 정방형유리 판에 고속충격을 가하여 계측된 변형율변동과 본이론해석 결과와를 비교하여 응력해석 방법의 적용성을 명확히 하였다.

In the analysis of impulsive response of plate, Lagrange's theory, Reissner's theory and Mindlin's theory are generally used. But, in applying these theories the impulsive stresses directly underneath the concentrated impact point cannot be analyzed because the solution fails to converge. In this paper, therefore, an attempt for a supported square plate is made by using three-dimensional dynamic theory of elasticity on the supposition that the uniform distributed load acts on the central part of it. In order to clarify the validity of theoretical analysis, the strain variations are measured experimentally for a square glass plate. Finally it is shown that these theoretical results are in close agreement with the experimental results.