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복합재료 적층판 기계적 체결부 파손시험 및 점진적 파손해석에 대한 연구
권정식(Jeong-Sik Kwon),김진성(Jin-Sung Kim),양용만(Yong-Man Yang),이수용(Soo-Yong Lee) 한국항공우주학회 2017 韓國航空宇宙學會誌 Vol.45 No.1
복합재료 적층판 기계적 체결부(ASTM D5961 Proc. A, B)에 대하여 치구 설계에서 시험 결과의 해석까지 전체 과정을 제시하였다. 복합재료 적층판 기계적 체결부를 유한요소법을 사용하여 분석하였으며 시험 결과와 비교하였다. 시험편의 파손 거동을 분석하기 위해 점진적 파손해석 방법을 유한요소법에 적용하였다. 시험 파손 하중을 예측하기 위해 3가지 파손이론(최대 응력, 최대 변형률, Tsai-Wu)을 FEM에 적용하였다. 기계적 체결부의 일반적인 변수들을 검토하였으며 주요 변수에 대하여 베어링 강도 차이를 비교하였다. In this paper, the total procedure for composite laminate mechanical joint (ASTM D5961 Proc. A, B) from fixture design to test analysis was showed. Composite laminate mechanical joints were analyzed using the FEM(Finite Element Method) and compared to test results. A progressive failure analysis was applied to FEM to analyze the failure behavior of test specimens. Three failure theories - maximum stress, maximum strain, and Tsai-Wu were applied to FEM to predict test failure load. General parameters for composite laminate joints were reviewed and the differences of bearing strength were compared with major parameters.
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복합재료 적층판 기계적 체결부 응력집중계수에 대한 고찰
권정식(Jeong-Sik Kwon),김진성(Jin-Sung Kim),이수용(Soo-Yong Lee) 한국항공우주학회 2013 韓國航空宇宙學會誌 Vol.41 No.3
복합재료 적층판 기계적 체결부 표준시험(ASTM D5961) 결과에 대하여 이론적 강도 계산 및 유한요소 해석결과를 비교한다. 응력집중계수를 산출하기 위하여 ASM Handbook의 금속 및 복합재료에 대한 산출식을 이용하여 실험 결과값과 비교한다. 형상학적 인자들과 체결방식(단일/이중 겹칩)에 따른 체결강도의 차이도 비교한다. 유한요소 해석에 있어, 복합재료 적층판의 기계적 체결부의 효율적인 유한요소 모델을 찾기 위해 몇 가지 유한요소 모델들과 실험 결과들을 비교한다. In this paper, the results of composite laminate mechanical joints test(ASTM D5961) are compared with the theoretical strength calculations and FEM analysis results. To calculate the S.C.F.(stress concentration factor) on joint strength, equations on metallic and composite materials in ASM Handbook used and compared with experimental results. The difference of joint strength are compared by geometrical parameters and joining types(single/double lap joint). In FEM analysis, to find efficient FEM model on composite laminate mechanical joint, several FEM models are compared with experimental test results.
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