Statistical Evaluation for Residual Strength of Impacted Composite Materials

This study is experimentally performed to evaluate the strength reduction behavior and its statistical properties of plain woven glass/epoxy composites. The results indicate that the major impact damage of plain woven glass/epoxy composites is the fiber breakage and matrix crack, whereas the dominant impact damage of unidirectional carbon/epoxy laminates is the delamination, which depends on the stacking sequence. The residual strength prediction models, previously proposed on unidirectional laminates, are applied to evaluate the residual strength of plain woven glass/epoxy composites with impact damage. Among these models, the results by Caprino and Avva's model have a good agreement with the experimental results. To investigate the variability of residual strength of the impacted composite materials, a statistical model was proposed and its results were in conformance with the experimental results regardless of their thickness.

충격손상 복합재료의 잔류강도저하거동에 대한 통계적 평가

본 논문에서는 충격손상을 갖는 유리섬유강화 복합재료의 강도 저하 특성과 이의 통계적 특성을 실험적으로 평가하였다. 평직 복합재료의 주요 충격손상은 섬유파단과 모재균열로서 이는 층간분리가 주된 충격손상인 일방향 적층복합재료와는 상이한 양상이다. 일방향 적층복합재료에 대하여 제안된 기존의 잔류강도 예측모델을 이용하여 충격손상을 갖는 평직 glass/epoxy 복합재료의 잔류강도를 평가하였다. 그 결과 Avva 및 Caprino의 잔류강도 예측모델은 평직 복합재료의 잔류강도에 대해서도 잘 평가되었다. 또한 유리섬유강화 복합재료의 잔류강도에 대한 통계적 특성 평가를 위한 모델을 제안하였으며, 이를 통한 예측결과는 복합재료의 두께와 관계없이 실험결과를 잘 묘사하였다.