Abstract
The elastic waves in a plate are dispersive waves due to the characteristics of Lamb waves. However, S0 symmetric mode is less dispersive in the frequency region below the first cut-off frequency. The wave Propagation velocities vary with the direction in anisotropic plates such as Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) Plates. The wave vector direction and energy flow vector direction are same in isotropic plates. However, the wave vector direction same as the phase velocity direction is not in accordance with the energy flow direction same as the group velocity direction in anisotropic plates. In this study. the dispersion curves or the phase velocity from anti-symmetric and symmetric Lamb wave dispersion equation are calculated for unidirectional laminated composite plate. Slowness surface is sketched using phase velocity under the first cut-off frequency. The direction and magnitude of group velocity are corrected with this slowness surface. The measured group velocities are in good agreement with the corrected group velocity curve except near the fiber direction zone which is called the cusp region.
판재를 따라 전파하는 Lamb wave (램파)는 주파수에 따라 속도가 변하는 분산특성을 갖는다. 일반적으로 등방성 재료에서는 파수 벡터 방향과 에너지 흐름 방향은 같아, 파면이 원형을 유지하면서 전파하지만, 복합재료와 같이 이방성재료에서는 파수 벡터와 에너지 흐름 방향이 서로 다르다. 따라서 이방성 재료에서 하나의 속도에서 다른 속도로 전환하려면 방향을 교정해야 하고 이에 따라 크기도 달라지게 된다. 본 연구에서는 복합재료 판재에서 전파하는 램파 분산방정식을 이용하여 대칭, 비대칭 모드의 분산선도를 작성하였고, 각도에 따라구한 위상속도 분산선도에서 얻어진 위상속도 값으로 slowness surface를 구한 후, 이로부터 군속도의 크기와 방향을 교정하였고, 이를 실험적으로 측정한 속도값과 비교하여 서로 일치함을 확인하였다.
