Study on through the thickness stresses in the corner radius of a laminated composite structure

One of the major causes of stiffness and strength degradations in laminated composite structures is the delamination between composite layers. In most engineering applications, laminated composite structures have certain curvatures. If the curved composite structure is subjected to bending that tends to flatten the composite structures, through the thickness stresses can be generated in the thickness direction of the composites. Under normal operation open mode delamination could occur at the sites of peak interlaminar stress. This paper describes a technique to determine radial direction stress of a laminated composite structure using a curved beam. Stacking sequence effects of interlaminar stress were studied. The radial location and intensity of the open mode delamination stress were calculated and compared with the results obtained from the analytical solution and finite element method.

복합재 구조물의 모서리 곡면 부위에 대한 두께방향 응력 연구

적층된 복합재 구조물의 강도와 강성 저하를 발생시키는 중요원인 중의 하나는 복합재 층 사이에 발생하는 층간 분리이다. 적용되는 대부분의 복합재 구조물은 어느 정도 곡률을 가지고 있다. 만약 굽은 복합재 구조물이 굽힘 하중을 받게 되면 평평하게 되려는 현상 때문에 두께 방향의 수직응력이 발생하게 되며, 최대 응력이 발생되는 곳에서 층간 분리가 발생한다. 본 논문에서는 굽은 복합적층 보의 반경방향 응력을 결정하는 방법을 설명하고, 층간 분리 응력에 미치는 적층 순서의 영향을 검토하였다. 그리고 층간분리 응력의 크기와 위치를 이론적인 해와 유한요소 방법을 이용하여 해석하고 비교하였다.