Abstract
Tape-wrapped structures have been generally used in nozzle parts of guided missiles. A continuous band of woven composite material is wrapped around a mandrel that is designed to produce real products. After going through a vacuum bagging process, this woven composite material is cured in a high-pressure autoclave or hydroclave. However, tape-wrapped structures are difficult to analyze because of its large thickness and inclined lay-up. The present study investigates the method of analysis and failure prediction of tape-wrapped structures. The four-point bending test and its finite element analysis were performed to study how to model tape-wrapped structures and investigate their failure characteristics.
테이프래핑 구조물은 유도무기의 노즐 구조에 많이 사용되고 있는데 주로 주자직 복합재료를 띠모양으로 이은 다음 이를 맨드럴에 경사각을 가지게 감는 방법으로 제작된다. 적층된 구조물은 고압의 오토클레이브나 하이드로 클레이브에서 성형된다. 테이프래핑 구조물은 적층 형태가 일방향 복합재료의 경우와는 다르며, 제작 시 주어진 경사각을 고려한 해석이 필요하다. 본 연구에서는 테이프래핑 구조물에 대한 해석 기법을 고찰하였다. 먼저 4점 굽힘 실험에 대한 유한요소 해석 결과와 실험 결과를 비교함으로써 테이프래핑 구조물의 모델링 기법의 타당성을 검증하였다. 4점 굽힘 실험의 파단 하중과 이방성 파단 판정식의 결과를 비교함으로써 최적의 이방성 파단 판정식을 확인하였다.
