• Title/Summary/Keyword: 복합적층판

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Stacking method of thick composite laminates considering interlaminar normal stresses (층간수직응력을 고려한 두꺼운 복합적층판의 적층방법)

  • 김동민;홍창선
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.12 no.5
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    • pp.944-951
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    • 1988
  • Global-Local Laminate Variational Model is utilized to investigate the characteristics of interlaminar stresses in thick composite laminates under uniform axial extension. Various laminates with different fiber orientation and stacking sequences are analyzed to observe the behavior of interlaminar normal stresses. From this result, the interlaminar normal stress distribution along the laminate interfaces is examined and discussed with an existing approximation model. The repeated stacking of Poisson's ratio symmetric sublaminates is found to be the best stacking method of thick composite laminates to reduce the interlaminar normal stresses for the prevention of the free-edge delamination.

A Study on the Buckling and Postbuckling Behaviors of Laminated Composite Plates and Stiffened Laminated Composite Panels by Finite Element Method (유한요소법을 이용한 복합적층판과 보강된 복합적층 패널의 좌굴 및 좌굴후 거동에 관한 연구)

  • 허성필;양원호;성기득;조명래
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.4
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    • pp.599-606
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    • 1999
  • 복합 적층 판과 보강 재를 설치한 보강된 복합 적층 패널의 좌굴을 고려한 설계에서, 좌굴이 항상 구조물의 최종 파손을 의미하는 것은 아니므로 이들의 좌굴 및 좌굴 후 거동에 대한 정확한 이해와 연구가 필요하다. 본 연구에서는 유한요소 법을 이용하여 적층 메커니즘과 섬유 배향각, 적층 순서 등이 복합 적층 판과 보강된 복합 적층 패널의 좌굴 및 좌굴 후 거동에 미치는 영향을 체계적으로 해석하였고, 각 변수에 따른 좌굴 및 좌굴 후 거동 특성을 분석하였다.

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Buckling Strength Analysis of Stiffened Composite Plates for the Optimum Laminate Structure (최적 적층구조를 위한 보강된 복합적층판의 좌굴강도 해석)

  • H.R.,Kim;J.W.,Lee
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.26 no.3
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    • pp.21-28
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    • 1989
  • The optimun laminated composition of the stiffened composite plates is studied from the view point of buckling strength. The finite element method is applied to the buckling analysis of the composite plates taking into account the effect of shear deformation through the plate thickness. The stiffened plate model is discretized using plate thickness and symmetrically stacked. Parametric study is carried out for the selection of the optimum laminate structure; optimum fiber angle sequence through the thickness. Laminate structure of $[-45^{\circ}/45^{\circ}/90^{\circ}/0^{\circ}]$, is found to give the best buckling strength. For the case of that layer number is more than eight, best result is obtained when layers of the same fiber angle are put together, leaving the laminate has the same fiber angle sequence as a whole.

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Optimization of Microwave Absorbing Performance in Polymer Matrix Composite Laminate (고분자 기기 복합재료 적층판의 전자파 흡수 최적화)

  • 김진봉;김태욱
    • Composites Research
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    • v.14 no.6
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    • pp.38-46
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    • 2001
  • In this study, An optimization code that can design microwave absorbing composite laminates is developed, and 3-layered microwave absorbing composite laminates are developed by optimizing the thickness of each layer. The layers are 3 different composite laminates. Many variables including lay-up angles of electromagnetically orthotropic composite layer can be considered in this code. The developed laminate is composed of an impedance matching layer of glass/epoxy fabric laminate, a glass/epoxy fabric laminate layer containing aluminum filler and carbon/epoxy fabric laminate layer. Permittivities of the materials are obtained using a network analyzer and a coaxial air line.

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Design of Composite Laminates by Consideration of Manufacturability (제작성을 고려한 복합적층판의 설계)

  • 김정석;김천곤;홍창선
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • 1999.11a
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    • pp.264-267
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    • 1999
  • 복합적층판은 일반적으로 균일한 두께를 갖는 평평한 구조물을 형성하게 된다. 그러나 실제 적용시 적층판의 테이퍼링(tapering)이 요구되는 경우가 존재한다. 테이퍼진 복합재 구조물의 적용분야는 항공기의 날개, 수직/수평 안정판 및 헬리콥터의 로터 블레이드 등이다. (중략)

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Investigation of Low Velocity Impact Behavior of Laminated Composite Plates Considering the Stacking Method (적층방법에 따른 복합적층판의 저속충격거동 조사)

  • Kim, Seung-Deog;Kwon, Suk-Jun
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.10 no.4
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    • pp.75-83
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    • 2010
  • Laminated composite plates have shown their superiority over metals in applications requiring high specific strength, high specific modulus, and so on. Therefore, they have used in various industry. However, they have poor resistance to impact compared to typical metal materials. So, many researchers have investigated about impact behavior of laminated composite plate. To investigate impact behavior of laminated composite plate, we have to calculate contact force between impactor and laminated composite plate at the first. Impactor's equation of motion, plate's equation of motion and correlations for indentation were solved to know the contact force at the same time. In this study, low velocity impact behavior of composite plate was investigated using the finite element program which is involved the classical Hertzian law, Sun's law and Sun & Yang's experimental law and Sun & Tan's experimental law considering the stacking method.

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Papers : Panel Flutter Analysis of Isotropic and Composite Plates Including Structural Damping (논문 : 구조감쇠를 고려한 등방성 평판 및 복합적층판의 패널 플러터 해석)

  • Gu, Gyo-Nam
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.3
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    • pp.115-122
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    • 2002
  • 구조감쇠가 복합적층판의 초음속 패널 플러터에 미치는 영향을 연구하기 위해 에너지법을 활용하여 지배방정식을 유도하였다. 구조 모델링은 일반적인 고전 적층판 이론을 적용하고 이의 해석은 진동 모우드를 가정하는 Rayleigh-Ritz법을 이용하였다. 비정상 공기력은 피스톤 이론(piston theory)을 적용하였다. 구조감쇠가 패널의 플러터에 미치는 일반적인 영향을 고찰하기 위해 등방성 평판의 구조감쇠의 크기에 따른 임계동압을 계산하였으며 이로부터 구조감쇠가 플러터 안정성을 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 복합적층판의 적층각에 따른 임계동압을 계산하여 패널 플러터와 구조감쇠와의 관계를 파악하였다. 구조감쇠는 낮은 공력감쇠에서는 플러터 안정성에 중요한 역할을 하지만 높은 공력감쇠에서는 거의 영향을 미치지 않았다.

Vibration Analysis of Composite Laminated Plates Considered in Material-Nonlinearity (재료비선형을 고려한 복합적층판의 진동해석)

  • Seok, Keun-Yung;Kang, Joo-Won;Shin, Young-Shik
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.6 no.4 s.22
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    • pp.45-52
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    • 2006
  • FRP laminated plates have strong material-nonlinearity. Through vibration Analysis of FRP laminated plates, the result of nonlinearity analysis is compared with the result of linearity analysis according to stacking angle and squency. This study is a fundamental study about displacement in nonlinearity dynamic behavior of FRP laminated plates.

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Three Dimensional Stress Analysis of Composite Laminates using Stress Functions and Interface Modeling (응력함수와 층간면 모델링을 이용한 복합재 적층판의 3차원 응력해석)

  • Kim, H.S.;Kim, J.Y.;Kim, J.G.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.13 no.4
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    • pp.49-55
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    • 2009
  • 복합재 적층판의 자유단 근처에서 나타나는 층간 응력의 집중 현상을 층간면 효과를 고려해 해석하였다. 복합재 적층판 내부의 임의의 위치에서 3차원 평형방정식을 만족시키기 위해 렉니츠키 응력함수를 도입하였으며, 가상일의 원리를 이용하여 지배방정식을 유도하였다. 주어진 응력함수를 이용하여 구한 3차원 응력들은 복합재 적층판의 아래 위 면뿐만 아니라 자유단에서 하중자유조건을 잘 만족한다. 기하학적 불연속성 때문에 복합재 적층판의 자유단에서는 응력의 특이가 발생하지만, 층간면 효과를 고려하게 되면 층간응력의 집중현상을 정확하게 해석할 수 있다. 자유단에서 발생한 층간응력의 크기를 보면, 층간면 효과를 고려할 경우, 응력특이 효과가 많이 줄어드는 것을 관찰할 수 있다. 본 연구에서 주어진 층간면에서의 정확한 응력 해석은 복합재 적층판의 강도설계를 수행하는 초기 설계 툴로 사용할 수 있다.

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A Method to Predict the Open-Hole Tensile Strength of Composite Laminate (원공을 가지는 복합재 적층판의 인장강도 예측 기법)

  • Lee, Heun-Ju;Shin, In-Soo;Jeong, Mun-Gyu;Kweon, Jin-Hwe;Choi, Jin-Ho
    • Composites Research
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    • v.24 no.4
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    • pp.29-35
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    • 2011
  • The characteristic length method used to determine a laminate's strength generally requires the test for un-notched and notched laminates and finite element analysis together. In this paper, the methods used to predict the stress distribution and tensile characteristic length of open-hole laminates using the stress concentration factor and equivalent material properties are proposed. These methods do not require data on the failure load of open-hole laminates or finite element analysis. Once the stress and characteristic length have been determined, the failure load of the open-hole laminate can be calculated. The proposed method considers the effect of the material properties as a parameter and therefore can be applied to a variety of materials. The stress distribution is verified by comparing with a finite element analysis and test results. The predicted failure load shows a maximum deviation of 8% from the test results.