A Study on the Fracture Behavior of Composite Laminated T-Joints Using AE

AE를 이용한 복합재료 T 조인트부의 파괴거동에 관한 연구

Quasi-static tests such as monotonic tension and loading/unloading tension were performed to investigate the bond characteristics and the failure processes for the T-joint specimens made from fiber/epoxy composite material. Two types of specimens, each consists of two components, e. g. skin and frame. were manufactured by co-curing and secondary bonding. During the monotonic tension test, AE instrument was used to predict AE signal at the initial and middle stage of the damage propagation. The damage initiation and progression were monitored optically using m (Charge Coupled Device) camera. And the internal crack front profile was examined using ultrasonic C-scan. The results indicate that the loads representing the abrupt increase of the AE signal are within the error range of 5 percent comparing to the loads shown in the load-time curve. Also it is shown that the initiation of crack occurred in the noodle region for both co-cured and secondarily bonded specimen. The final failure occurred in the noodle region for the co-cured specimen. but at the skin/frame termination point for the secondarily bonded specimen. Based on the results, it was found that two kinds of specimen show different failure modes depending on the manufacturing methods.

탄소섬유 복합재료 T 조인트 시험편에 대한 접착특성 및 파손과정을 조사하기 위하여 단순인장 및 하중-제하 인장시험이 수행된다. 시험편은 스킨과 프레임 구조를 가지며, 동시성형과 2차 접착법에 의한 두 종류의 시험편이 제작된다. 단순인장시험동안 시험편의 손상 개시 및 진전시에 AE 특성을 측정하였고, 하중-제하 인장시험동안 진전된 균열길이는 CCD 카메라를 이용하여 측정된다. 또한 시험편 내부의 크랙면 윤곽에 대한 조사는 초음파 C-scan이 사용된다. AE 신호가 급격히 증가하는 하중과 하중-시간 곡선에서 하중강하점은 5% 이내의 오차로 비교적 잘 일치한다. 두 종류의 시험편의 초기균열은 동일한 위치인 중앙 누들부에서 발생되나 최종파단은 동시성형의 경우, 누들부에서, 2차 접착의 경우, 스킨/프레임 끝단에서 일어난다. 이런 결과로부터 두 종류의 시험편은 성형방법에 따라 서로 다른 파손 모드를 보인다.