Comparative Study on Low-velocity Impact Behavior of Graphite/Epoxy Composite laminate and Steel Plate

This study was performed to make a comparison on low-velocity impact behavior between graphite/epoxy composite laminate and steel plate. In order to validate the proposed scheme fur the impact behavior of the plate, the Karas's impact model was used. The impact models for this comparative study are the graphite/epoxy composite plate having $[0/90/45/-45/-45/45/90/0]_{8S}$ laminate sequence and the steel plate with a steel ball impactor. The low-velocity impact behaviors for two types of plates were comparatively investigated and performed by considering different impactor velocities and weights respectively. In this investigation, it was found that the composite laminate has impact energy absorption effect due to more flexible behavior than the steel plate, and also it has better characteristics on impact damage and weight.

탄소/에폭시 복합재 적층판과 강판의 저속충격 거동에 관한 비교 연구

본 연구에서는 탄소/에폭시 복합재 적층판과 강철평판의 저속충격 거동에 관한 비교 연구를 수행하였다. 각각의 평판의 해석을 위한 판의 충격거동의 타당성을 검증하기 위해 Karas 모델을 사용하여 해석 검증을 하였다. 충격거동 비교연구를 위한 모델은 Karas 모델과 동일한 두께의 강철평판을 모사하였고, 같은 두께의 복합재 적층판을 모사하기 위하여 $[0/90/45/-45/-45/45/90/0]_{8S}$ 적층각을 이용하여 모델링 하였다. 각각의 판에 대한 저속충격 거동을 비교하기 위해 일정한 속도로 낙하하는 충격체 무게별 해석과 일정한 무게를 가진 충격체의 속도변화에 따른 해석 결과를 비교 연구하였다. 연구결과 복합재 적층판과 강철평판의 물성치로 인하여 접촉하중과 판의 변위에서는 결과값의 차이를 보였으나 복합재 적층판의 경우가 판의 유연한 특성으로 충격완화 효과가 보였으며 강철평판 보다 무게비와 충격손상에 대한 우수성을 확인하여 볼 수 있었다.