• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.82-93
• /
• 2023

본 논문에서는 층간분리 현상을 고려한 복합재 미사일 핀의 비선형 천음속 플러터 해석을 수행하였다. 층간분리 효과를 고려한 유한요소 진동해석 기법은 시험 결과와 비교 및 검증하였다. 비선형 천음속 플러터 해석은 자체 개발한 천음속 미소교란 방정식 기반의 시간영역 플러터 해석 프로그램을 개선하여 복합재 날개의 층간분리 효과까지 고려할 수 있도록 확장하여 활용하였다. 복합재 미사일 핀 모델에 대해 층간분리 영역에 따른 아음속, 천음속 및 초음속 플러터 해석을 수행하고 층간분리 영향에 따른 공력탄성학적 특성을 고찰하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제32권4호
• /
• pp.233-240
• /
• 2019

인장 강도는 복합 재료를 설계하기 위한 필수 변수이므로 개방 홀 인장 시험을 통해 복합 재료의 인장 강도를 측정한다. 그러나 인장 시험을 올바르게 모델링하는 것은 섬유와 매트릭스 손상, 층간분리 및 섬유와 매트릭스 사이의 손상 같은 다양한 손상을 수반하기 때문에 매우 어려운 과제다. 따라서 섬유와 매트릭스 사이의 면내 파괴 및 층간분리를 평가하기 위해 본 연구에서는 점진적 손상 모델을 개발하였다. 하신 손상 모델과 응집 영역 접근법을 층과 층간분리를 모델링하는데 사용하였다. 현재 모델의 결과를 이전에 발표된 실험 및 수치 결과와 비교하여 검증하였다. 이를 통해 유한요소해석에서 층간분리를 무시하면 인장 강도가 과대평가 된다는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제20권8호
• /
• pp.2491-2500
• /
• 1996

An experimental and analytical investigation is performed to study the buckling behavior of composite laminates with an embedded delamination. It is of particular interest to veryfy whether delamination growth cddurs with continuming deformation after buckling of composite laminates with an embedded delamination. Experiments are conducted for [0/sub 4///90/sub 8//0/sub 4/]/sub r/ laminates with delamination size in which local buckling mode governs buckling. Results show that delamination growth occurs in hgigher load after buckling and is accompanid by other damage mechanisms such as splitting. Also, it is found that transverse deformation before difurcation buckling is due to initial imperfection and structure such as plate with small bending stiffness is sensitive to that.

• Composites Research
• /
• 제22권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2009

본 논문에서는 면내하중을 받는 복합적층판의 저속충격거동과 손상을 해석하였다. 초기부터 존재하는 면내변형률을 고려하여 판의 변위장을 새롭게 가정하고, 이 가정된 변위장에 따른 적층판의 구조거동에 대한 유한요소방정식을 유도하였으며, 유한요소해석 프로그램을 코딩하였다. 유한요소해석을 수행하여 참고문헌의 수치해석 결과와 비교하였으며, 충격에너지는 동일하나 충격체의 질량과 속도가 다른 조건에 대해서도 해석하여 초기 면내하중의 영향을 분석하였다. 바닥으로부터 첫 번째 층간면에서의 잠재적인 층간분리 파손영역을 추정하여 초기 인내하중 및 충격조건에 따른 크기의 변화를 고찰하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
• /
• pp.231-237
• /
• 2000

A15052/AFRP laminates were developed principally to obtain a material with good fatigue strength, in which possible cracks would grow very slowly. Weight savings of more than 30% should be attainable in practice. Also, the crack bridging fibers could still was carry a significant part of the load over the crack, thus the COD and stress intensity factor was reduced at the crack tip. A15052/ AFRP laminates consists of three thin sheets of 5052-H34 aluminum alloy and two layers of [0] unidirectional aramid fiber prepreg. The cyclic-bending moment test was investigated based on applying the five kinds of bending moments. The size of the delamination zone produced between 5052-H34 aluminum alloy sheets and fiber-adhesive layers was measured from ultrasonic C-scan pictures taken around the fatigue crack. In addition, the relationship between the cyclic-bending moment and the delamination zone size was studied and the effect of fiber bridging mechanism was also considered.

• Composites Research
• /
• 제14권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2001

본 연구에서는 유리 섬유 강화 열가소성 복합재료의 손상평가를 음향방출법을 이용하여 관찰하였다. 시편은 PET와 유리섬유를 7겹으로 적층시켜 만들었으며 두께는 1.7mm이다. 노치 시험편과 풍격 시험편을 제작하여 단순인장 시험과 부하-제하 시험을 수행하였다. AE 신호의 파라미터와 파괴모드간의 관계를 찾아내기 위해 충격 에너지와 노치비의 함수로 AE신호를 측정하였다. 실험견과 모재의 미소균열과 성장 때문에 저진폭 AE 신호가 나타났고, 중진폭 신호는 섬유와 모재간의 층간분리와 계면분리에 대응됐다. 또한 90dB의 고진폭 영역에서는 유리섬유의 파단과 대응되었다 층간분리와 모재의 균열과 음력집중의 영향 때문에 노치비와 충격 에너지가 증가할수록 인장강도는 감소했다. 손상영역의 비율에 따라 AE 신호는 넓은 영역의 주파수가 나타날 뿐만 아니라 신호도 증가하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.47-53
• /
• 2006

본 논문에서는 탄소-페놀 복합재로 제조된 로켓 노즐 내열부품의 고온에서의 거동을 3차원 축대칭 유한요소 모델을 사용하여 해석하였다. 실제 작동 조건을 사용하여 카울 영역의 적층링을 해석한 결과 층각도, 축방향 치수, 경계조건은 적층링 내부의 응력 분포에 큰 영향을 주는 것으로 확인되었다. 특히 링과 링 사이의 접합부분에서 모서리 탈락 현상의 전조 현상인 층간분리가 발생한다. 분리현상 이후에는 층각도 방향 전단응력과 축방향 압축응력에 의해 탈락 현상이 발생하는 것으로 판단된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
• /
• pp.278-285
• /
• 2001

Aluminum/Aramid Fiber Reinforced Plastic(Al/AFRP) laminates are applied to the fuselage-wing intersection. The main objective of this study was to evaluate the delamination zone behavior of Al/AFRP with a saw-cut and circular hole using average stress criterion and the effect of notch geometry. Mechanical tests were carried out to determine the cyclic-bending moment and delamination zone observed ultrasonic C-scan pictures. In case of Al/AFRP containing saw-cut specimen, the shape and size of the delamination zone formed along the fatigue crack. However, in case of Al/AFRP containing circular hole specimen, the shape and size of delamination zone formed two types. first type, delamination zone formed along the fatigue crack. Second type, not observed fatigue crack. Therefore, delamination zone was formed dependently of the circular hole shape.

• Composites Research
• /
• 제29권2호
• /
• pp.45-52
• /
• 2016

섬유금속적층판과 같은 하이브리드 소재는 여러 방향의 하중에 의한 접착층의 파괴로 인해 층간분리가 발생할 수 있다. 모든 하중은 수직 방향의 응력과 면내 두 방향의 전단 응력으로 분해할 수 있으며, 이러한 하중은 접착층의 모드 I, II, III 파괴를 일으킨다. 따라서 하중에 의한 층간분리 현상을 예측하기 위해, 접착층의 모드별 임계 에너지 해방률을 도출하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 접착층의 모드 I 임계 에너지 해방률을 측정하기 위해 double cantilever beam 시험을 수행하였으며, 모드 II 임계 에너지 해방률을 측정하기 위해 end-notched flexure 시험을 수행하였다. 또한, 실험으로부터 도출한 임계 에너지 해방률을 ABAQUS의 응집영역모델에 적용하여 유한요소해석을 수행하였으며, 실제 실험 결과와의 비교를 통해 층간분리 현상에 대한 수치해석 기법 적용의 유효성을 입증하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제25권8호
• /
• pp.1277-1286
• /
• 2001

Aluminum 5052/Aramid Fiber Reinforced Plastic(Al5052/AFRP) laminates are applied to the fuselage-wing intersection. The Al5052/AFRP laminates suffer from the cyclic bending moment of variable amplitude during the service. Therefore, the influence of cyclic bending moment on the delamination and the fatigue crack propagation behavior in Al5052/AFRP laminate was investigated in this study. Al5052/AFRP laminate composite consists of three thin sheets of Al5052 and two layers of unidirectional aramid fibers. The cyclic bending moment fatigue tests were performed with five different levels of bending moment. The shape and size of the delamination zone formed along the fatigue crack between Al5052 sheet and aramid fiber-adhesive layer were measured by an ultrasonic C-scan. The relationships between da/dN and ΔK, between the cyclic bending moment and the delamination zone size, and between the fiber bridging mechanism and the delamination zone were studied. Fiber failures were not observed in the delamination zone in this study. It represents that the fiber bridging modification factor should turn out to increase and that the fatigue crack growth rate should decrease. The shape of delamination zone turns out to be semi-elliptic with the contour decreased non-linearly toward the crack tip.