초록
복합재료의 파단식은 강도계수의 산정이 쉽고, 형상이 유연하며, 논리적인 단순성을 유지하기 위하여 각 파단모드와 하중조건을 고려하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 인장 및 비틀림의 이축하중에 대한 등가강도를 도입함으로써 새로운 파단식을 유도하였다. 이축 실험 결과는 등가이축강도가 cos($tan^{-1}R_b$)의 지수함수로 표현됨을 보였다. 이축하중의 파단강도는 일방향 인장강도 및 비틀림강도와 이축비의 함수로 예측할 수 있다. 실험 데이터의 산포성은 Weibull 분포함수와 등가이축강도 개념을 이용하여 분석하였다. 또한, 일방향 인장 및 비틀림 S-N 선도로부터 복합하중하의 S-N 선도를 구할 수 있는 피로해석법을 평면 응력 모델을 기반으로 개발하였다. 예측결과는 적층복합재료의 이축강도와 피로수명의 실험 데이터와 잘 일치하였다.
A failure criterion must be considered in each failure mode and loading condition to provide easy determining strength parameters, flexibility and rational simplicity. In this study, new failure criterion was developed by introducing equivalent strength under biaxial loading of tension and torsion. The experimental results showed that the equivalent biaxial strength has a power law relation with respect to a parameter, cos($tan^{-1}R_b$). Failure strength under biaxial loadings could be predicted as a function of tensile strength, torsional strength and biaxial ratio. The scattering of experimental data could be predicted using a Weibull distribution function and the concept of equivalent biaxial strength. Also, in this study, a fatigue theory was developed based on a plane stress model which enabled the S-N curve for combined stress states to be predicted from the S-N data for uniaxial loading. The prediction models can be predicted a biaxial strength and fatigue life of general laminated composite naterials under multi-axial loadings.
