Experimental Assessment of Tensile Failure Characteristic for Advanced Composite Laminates

첨단복합재료 적층판의 인장 파손특성 시험적 평가

In recent years, major airplane manufacturers have been using the laminate failure theory to estimate the strain of composite structures for airplanes. The laminate failure theory uses the failure strain of the laminate to analyze composite structures. This paper describes a procedure for the experimental assessment of laminate tensile failure characteristics. Regression analysis was used as the experimental assessment method. The regression analysis was performed with the response variable being the laminate failure strain and with the regressor variables being two-ply orientation ($0^{\circ}$ and ${\pm}45^{\circ}$) variables. The composite material in this study is a carbon/epoxy unidirectional (UD) tape that was cured as a pre-preg at $177^{\circ}C(350^{\circ}F)$. A total of 149 tension tests were conducted on specimens from 14 distinct laminates that were laid up at standard angle layers ($0^{\circ}$, $45^{\circ}$, $-45^{\circ}$, and $90^{\circ}$). The ASTM-D-3039 standard was used as the test method.

최근 선진항공사에서는 항공기 복합재 구조의 변형률을 평가할 때 적층판 파손이론을 사용한다. 적층판 파손이론은 복합재 구조평가에 적층판의 파손변형률을 사용한다. 본 논문은 적층판 인장파손특성의 시험적 평가 절차를 보여준다. 시험적 평가는 회귀분석법(regression analysis method)을 사용하였다 회귀분석은 적층판의 파손변형률을 응답변수로 하고 적층판 내 $0^{\circ}$, ${\pm}45^{\circ}$층의 비율을 회귀변수로 하는 방법이다. 본 논문에 사용된 복합재료는 $177^{\circ}C(350^{\circ}F)$에서 경화되는 Carbon/Epoxy UD Tape 프리프레그이다. 시편은 $0^{\circ}$, $+45^{\circ}$, $-45^{\circ}$ 및 $90^{\circ}$층으로 적층된 14 종류의 노치없는 적층판으로 총 149개 시편으로 구성하였다. 시험방법은 ASTM-D-3039 규정을 사용하였다.