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A Study on 4 Point Bending Strength of Carbon/epoxy Face Sheet and Honeycomb Core Sandwich Composite Structure after Open Hole Damage

카본/에폭시 면재 및 허니컴 코어 샌드위치 복합재 구조의 구멍 손상에 의한 4점 굽힘 강도 연구

  • 박현범 (호원대학교 국방기술학부 항공정비기술학전공)
  • Received : 2014.01.28
  • Accepted : 2014.04.28
  • Published : 2014.04.30

Abstract

In this study, it was performed damage assessment and repair of small scale aircraft adopted on composite. This aircraft adopted the sandwich structure to skin of wing. This study aims to investigate the residual strength of sandwich composites with nomex honeycomb core and carbon fiber face sheets after the open hole damage by the experimental investigation. The 4-point bending tests were used to find the bending strength, and the open hole was applied to introduce the simulated damage on the specimen. The bending strength test results after open hole were compared with the results of no damaged specimen test. In addition, The damaged composite structure was repaired using external patch repair method after removing damaged area. After that, this study presents comparison results of the experimental investigation between the damaged and the repaired specimen. It was found that the bending strength of repaired specimen was recovered up to 95% of undamaged specimen.

본 연구에서는 전기체 복합재가 적용되어 설계된 소형 항공기의 손상 평가 및 유지 보수 연구를 수행하였다. 본 연구에서 개발 중인 항공기의 스킨 부위는 샌드위치 구조가 적용되었다. 본 연구에서는 노멕스 허니컴코어와 카본 면재가 적용된 샌드위치 복합재 구조에 대해 구멍 손상 이후의 잔류 강도 평가에 대한 연구를 수행하였다. 4점 굽힘 시험을 통해 시편의 굽힘 강도를 확인하고, 시편에 손상을 모사하기 위하여 시편의 중앙 부위에 구멍 손상을 가하였다. 손상된 시편을 손상 전 시편과 동일한 시험을 통해 손상 전의 강도와 비교하였다. 또한 손상된 복합재 구조는 손상 부위 제거 후 패치 수리 기법을 적용하고 손상된 시편과 보수된 시편의 굽힘 강도 시험결과를 비교하였다. 샌드위치 복합재 구조 시편의 유지 보수 후 굽힘 강도 시험 결과 손상 전 시편의 강도와 비교하여 강도의 95%까지 회복되는 것으로 분석되었다.

Keywords

References

  1. Park, H., and Kong, C., "Experimental Study on Repair after Impact Damage of Aircraft Composite Structure," Proceeding of 2013 The Society for Aerospace System Engineering Spring Conference, Muju, Korea, Oct. 2013, pp. 1-5.
  2. Park, H., and Kong, C., "Study on Impact Damage Behavior of Sandwich Composite Structure for Aircraft," Journal of the Korean Society for Composite Materials, Vol. 26, No. 1, 2013, pp. 36-41. https://doi.org/10.7234/kscm.2013.26.1.36
  3. ASTM D7249, Standard Test Method for Facing Properties of Sandwich Constructions by Long Beam Flexure, USA, 2006.
  4. ASTM D6484, "Standard Test Method for Open Hole Compressive Strength of Polymer Matrix Composite Laminates", 2004.
  5. Caldwell, M.S., Borris, P.W., and Falabella, R., "Impact Damage Tolerance Testing of Bonded Sandwich Panels," 22nd International SAMPE Technical Conference, November 6-8, 1990.
  6. Kong, C., Park, H., Lim, S., and Shin, C., "A Study on Compressive Strength of Carbon/epoxy Composite Structure Repaired with Bonded Patches after Impact Damage," Journal of the Korean Society for Composite Materials, Vol. 23, No. 5, 2013, pp. 15-21. https://doi.org/10.7234/kscm.2010.23.5.015

Cited by

  1. Thermal Characteristics of Hybrid Insert for Carbon Composite Satellite Structures vol.28, pp.4, 2015, https://doi.org/10.7234/composres.2015.28.4.162