초록
고속충격을 받는 복합재 적층판의 충격거동 특성 중에서 관통 후 잔류속도, 시편에 의한 충격흡수에너지 그리고 충격손상영역에 대한 평가와 예측이 중요하다. 본 논문에서는 고속충격을 받는 Carbon/Epoxy 복합재 적층판의 잔류속도와 흡수에너지를 준실험적 방법을 통하여 예측할 수 있는 방법을 제안하였다. 고속충격에 의한 시편의 흡수에너지를 정적에너지와 동적에너지로 구분하였으며 정적에너지는 보강섬유의 파손과 정적 탄성에너지와 관련 있는 준정적압입실험을 통한 관통에너지를 사용하였다. 동적에너지는 고속충격 시 시편 일부의 움직임과 관련한 운동에너지에 대하여 몇 가지 모델을 제안하여 비교하였다. 공압을 이용한 고속충격실험을 수행하고 예측 값과 비교 분석하였다. 시편의 손상영역은 C-scan을 통하여 측정하였다. 관통한계속도보다 큰 초기 속도인 경우, 정적에너지인 관통에너지 뿐 만 아니라 시편의 동적 에너지가 시편 전체 흡수에너지에 크게 기여함을 알 수 있었다.
The evaluation and prediction for the absorbed energy, residual velocity, and impact damage are the key things to characterize the impact behavior of composite laminated panel subjected to high-velocity impact. In this paper, the method to predict the residual velocity and the absorbed energy of Carbon/Epoxy laminated panel subjected to high velocity impact are proposed and examined by using quasi-static perforation test and high-velocity impact test. Total absorbed energy of specimen due to the high-velocity impact can be grouped with static energy and kinetic energy. The static energy are consisted of energy due to the failure of the fiber and matrix and static elastic energy, which are related to the quasi-static perforation energy. The kinetic energy are consisted of kinetic energy of moving part of specimen, which are modelled by three modified kinetic model. The high-velocity impact test were conducted by using air gun impact facility and compared with the predicted values. The damage area of specimen were examined by C-scan image. In the high initial impact velocity above the ballistic limit, both the static energy and the kinetic energy are known to be the major contribution of the total absorbed energy.
