A Study on Statistical Characteristics of Fatigue Life of Carbon Fiber Composite

탄소섬유 복합재 피로수명의 통계적 특성 연구

  • Received : 2018.09.11
  • Accepted : 2018.12.04
  • Published : 2019.01.01


The objective of this paper is to identify the fatigue properties of carbon-fiber composite which is widely applied for the development of aircraft structures and obtain data for full-scale fatigue test. The durability and damage tolerance evaluation of composite structures is achieved by fatigue tests and parameters such as fatigue life factor and load enhancement factor. The specimens are made with carbon-fiber/epoxy UD tape and fabric prepreg. Fatigue tests are performed with several stress ratios and lay-up patterns. The Weibull shape parameters are analyzed by Sendeckyj model and individual fatigue lives with Weibull distribution. And the fatigue life factor and load enhancement factor considering reliability are evaluated.

본 연구의 목적은 항공기 구조개발에 널리 적용되고 있는 탄소섬유 복합재의 피로특성을 확인하고, 실기체 피로시험에 활용되고 있는 자료를 획득하는 것이다. 복합재 구조의 내구성 및 손상허용성의 평가는 주로 피로시험을 통하여 이루어지며, 실기체 피로시험에 적용되고 있는 파라미터에는 피로수명계수와 하중증대계수가 있다. 탄소섬유/에폭시 일방향 및 직물형 복합재로 시편을 제작하였으며, 응력비와 적층패턴을 달리하여 피로시험을 수행하였다. Sendeckyj 모델을 적용한 와이블 분포와 개별적인 피로수명에 대한 와이블 분포를 이용하여 형상 파라미터를 분석하였다. 또한 신뢰도를 고려한 피로수명계수와 하중증대계수를 평가하였다.



  1. Whitehead, R. S., Kan, H. P., Cordero, R., and Saether, E. S. "Certification Testing Methodology for Composite Structure," NADC-87042-60, Vol. 1, October 1986.
  2. G. P. Sendeckyj, "Fitting Models to Composite materials Fatigue Data," ASTM STP 734, 1981, pp.245-60.
  3. CMH-17-3G. Composite Materials Handbook, Vol. 3, July 2002.