• Title/Summary/Keyword: 적층복합재료

Search Result 848, Processing Time 0.019 seconds

Stress Intensity Factors of Center Cracked Laminated Composites under Uniaxial Tension (단순인장을 받는 복합 적층재 중앙균열의 응력확대계수)

  • 김성호;오재협;옹장우
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
    • /
    • v.15 no.5
    • /
    • pp.1611-1619
    • /
    • 1991
  • 본 연구에서는 Hilton과 Sih의 경우를 확장 적용하여 Fig. 1(b)와 같이 탄성 층 내부에 존재하는 중앙균열선단의 응력확대계수 산출을 위하여 균열부위를 제외하고 는 섬유층과 레진층이 완전히 접착되었다고 가정한 모델을 다음과 같이 설정하였다. 중앙균열을 내재하고 있는 복합재료의 역학적 거동을 해석하기 위하여, 접착레진을 주 로하는 층(resin rich layer)을 중심으로 하여 상하 각1개의 섬유 (fiber)층과 균질한 특성을 갖는 복합재료의 층으로 단순화 하였으며, 이러한 단순화는 적층재에서의 균열 주위의 국부응력을 해석하기 위한 것으로서 복합재료는 레진층이나 섬유층에 비하여 매우 두꺼우므로 반무한체로 이상화 하였다. 선형탄성 이론에 의하여 혼합 경계조건 문제(mixed boundary value problem)로 부터 제2종 Fredholm적분방정식(fredholm int- egral equation of a second kind)을 유도하였으며 수치해석적인 방법에 의하여 응력 확대계수를 구하였다.

Development of a Thermoplastic Composite Parabolic Antenna Reflector using Automated Fiber Placement Method (자동섬유적층법을 이용한 열가소성 복합재료 접시형 안테나 반사판 개발)

  • Kim, Jin-Bong;Kim, Tae-Wook
    • Composites Research
    • /
    • v.19 no.1
    • /
    • pp.15-21
    • /
    • 2006
  • It is very difficult to make complex 3 dimensional curved-shape composite laminates using the advanced unidirectional composite prepregs. This study shows development process of subscale composite parabolic antenna reflector using unidirectional AS4/PEEK prepreg tapes. The AS4/PEEK thermoplastic composite materials are known to have good thermal and chemical stabilities in addition to their high specific strength and modulus. Various lamination methods were investigated through finite element analyses to make up the laminate design of the reflector. The automated fiber placement method was used to fabricate the reflector. The thermal expansion test using full-bridge strain gage circuits was done to verity the performance of the composite product.

두꺼운 복합적층판의 기계적 체결 거동에 대한 유한요소 해석

  • 김유준;김형근;황태경;도영대
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
    • /
    • 1997.11a
    • /
    • pp.29-29
    • /
    • 1997
  • 각광 받는 구조재료인 섬유강화 복합적층재에 대한 기계적 체결 거동은 본질적인 재료의 이방성에 의해서 파단강도가 파단 모우드와 매우 밀접한 관련을 갖는 것으로 알려져 있다. 따라서, 복합적층판 체결부의 정밀 구조 설계에서는 단순화에 따른 오차를 줄이고 정밀해에 의한 설계 및 해석이 요청된다. 특히, 층간응력 성분을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층 판의 기계적 체결부 해석이나 실제 구조물의 체결부에서 발생하는 굽힘이나 비틀림과 같은 하중 상태를 묘사하기 위해서도 정밀한 3차원 응력 해석은 필요하다. 하지만, 지금까지 기계적 체결부의 거동에 관한 연구는 층간응력 성분들을 어느정도 무시할 수 있는 얇은 평판에 대한 2차원 응력해석에 주로 국한되어 왔으며, 일부 수행된 체결부에 대한 3차원 응력 해석의 경우 여러 단점을 갖는 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 해석이 수행되었을 뿐이다.본 연구는 층간응력 성분들을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층판의 기계적 체결부 해석에 지금까지 사용되어온 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 방법이 갖는 단점들을 개선한 Layerwise 유한요소법을 이용하여 3차원 응력해석을 수행하였다. 특히, 선형상보성원리에 근거한 최적설계 기법을 응용하여, 기계적 체결시 핀과 적층판의 홀 사이에 발생하는 하중 전달 과정을 모사하고, 접촉력에 의한 홀 주위의 복잡하고 국부적인 응력 집중현상을 규명하여본다.

  • PDF

Development of Compressive Failure Strength for Composite Laminate Using Regression Analysis Method (회귀분석법에 의한 복합재료 적층판의 압축파손강도 개발)

  • Lee, Myoung Keon;Lee, Jeong Won;Yoon, Dong Hyun;Kim, Jae Hoon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
    • /
    • v.40 no.10
    • /
    • pp.907-911
    • /
    • 2016
  • This paper provides the compressive failure strength value of composite laminate developed by using regression analysis method. Composite material in this document is a Carbon/Epoxy unidirection(UD) tape prepreg(Cycom G40-800/5276-1) cured at $350^{\circ}F(177^{\circ}C$). The operating temperature is -$-60^{\circ}F{\sim}+200^{\circ}F$($-55^{\circ}C{\sim}+95^{\circ}C$). A total of 56 compression tests were conducted on specimens from eight (8) distinct laminates that were laid up by standard angle layers ($0^{\circ}$, $+45^{\circ}$, $-45^{\circ}$ and $90^{\circ}$). The ASTM-D-6484 standard was used for test method. The regression analysis was performed with the response variable being the laminate ultimate fracture strength and the regressor variables being two ply orientations ($0^{\circ}$ and ${\pm}45^{\circ}$).

A Study on the Evaluation of the Failure for Carbody Structures made of Laminated Fiber-Reinforced Composite Materials Using Total Laminate Approach (전체 적층판 접근법을 이용한 섬유강화 적층 복합재 차체 구조물의 파손평가 연구)

  • 신광복;구동회
    • Composites Research
    • /
    • v.17 no.1
    • /
    • pp.18-28
    • /
    • 2004
  • In order to evaluate the strength of carbody structures of railway rolling stock made of laminated fiber-reinforced composite materials, total laminate approach was introduced. Structural analyses were conducted to check the basic design of hybrid composite carbody structures of the Korean Tilting Train eXpress(TTX) with the service speed of 180km/h. The mechanical tests were also conducted to obtain strengths of composite laminates. The results show that all stress components of composite carbody structures are inside of failure envelopes and total laminate approach is recommended to predict the failure of hybrid composite carbody structures at the stage of the basic design.

Investigation on Damage Tolerance of Thick Laminate for Aircraft Composite Structure (항공기 복합재 구조에 적용된 두꺼운 적층판의 손상 허용 기준 평가)

  • Park, Hyun-Bum;Kong, Chang-Duk;Shin, Chul-Jin
    • Composites Research
    • /
    • v.25 no.4
    • /
    • pp.105-109
    • /
    • 2012
  • Recently, development of a small aircraft has been carried out for the BASA(Bilateral Aviation Safety Agreement) program in Korea. This aircraft adopted all composite structures for environmental friendly by low fuel consumption due to its lightness behavior. However the composite structure has disadvantage which is very weak against impact damages. Therefore, damage allowable design of aircraft structure must be performed considering compressive fracture strength. This point is very important for certification of composite structure aircraft. In this paper, it is performed the research on damage tolerance of thick laminate adopting aircraft structure. The damage tolerance of three different types of thick laminates such as no damage, open hole and impact damage is evaluated under compression loading.