초록
본 논문에서는 복합재 파손에 의한 음향방출해석을 3차원 유한요소법과 외연시간적분법을 이용하여 구현하였다. 음원모델은 등가체적력 모델을 사용하였다. 계산기법의 타당성을 검증하기 위해 단일 섬유가 내재된 등방성 평판에서 섬유파손 시 발생하는 탄성파에 의한 동적변위를 시험과 비교하였다. 적층 복합재의 경우, 섬유와 기지를 각기 모델링한 방법과 균질화한 모델을 비교하여 차이점을 비교하였다. 음향방출에서 발생하는 고주파 성분을 검출하기 위해 계산시간 스텝이 매우 작아야 하며, 매우 많은 자유도의 모델이 동반되어야 한다. 이러한 대규모 문제를 효과적으로 해결하기 위해 병렬 계산 기법을 도입하였다.
In this paper, damage induced acoustic emission in the composite plate in numerically simulated by using the three dimensional finite element method and explicit time integration. Acoustic source is modeled by equivalent volume source. To verify the proposed method, dynamic displacements due to the elastic wave are compared with the experiment when the fiber is broken in the single fiber embedded isotropic plate. For the laminated composite plates, the results are compared between homogenized model and DNS approach which models fibers and matrix separately. To capture high frequencies in the elastic wave, small time step size and a large number of meshes are required. The parallel computing technology is introduced to solve a large scale problem efficiently.
