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등가 이방성 복합재 평판에 대한 파손 특성에 관한 연구
윤재호,김한준,김용하 항공우주시스템공학회 2022 항공우주시스템공학회지 Vol.16 No.5
본 논문에서는 효율적인 파손해석을 위해 등가 이방성 복합재 평판으로 가정된 복잡한 적층 패턴을 가진 복합재 적층판의 기계적 등가 물성을 예측하였다. 등가 이방성 복합재 평판의 강성은 고전적층판 이론을 기반으로 정의하였으며, 미시역학적 파손이론이 적용된 복합재 적층판의 파손 거동을 묘사할 수 있는 등가 파손방정식을 새롭게 정의하였다. 최종적으로 유한요소해석 결과와 비교하여 제안된 이론을 검증하였으며, 제안된 이론은 높은 계산 효율성과 단순성이라는 이점 때문에 항공우주분야 복합재 적층판의 파손 특성 분석에 적합하다고 판단된다.
복합재 적층판의 전단좌굴시험을 위한 치구 설계 및 검증
박성준 ( Sung Jun Park ),고명균 ( Myung Gyun Ko ),김동관 ( Dong Gwan Kim ),김상국 ( Sang Kuk Kim ),문창오 ( Chang Oh Moon ),권진회 ( Jin Hwe Kweon ),최진호 ( Jin Ho Choi ) 한국복합재료학회 2014 Composites research Vol.27 No.4
본 연구의 궁극적 목표는 현장의 구조설계자들이 복합재 평판의 전단좌굴 설계허용치를 설정할 때 사용할 수 있는 환산계수(이론값과 실험값의 차이를 보정하는 계수)를 제공하는 것이다. 이를 위해서는 광범위한 시험과 해석이 필요하며, 본 연구에서는 일단계로, 복합재 평판의 전단좌굴시험을 위해 단축인장하중을 받는 프레임 형태의 치구를 설계하고, 시험과 해석을 수행하여 그 타당성을 검토하였다. 치구의 최종 형상은 시편의 크기, 치구의 치수, 체결볼트의 수 등의 변수들이 전단좌굴하중에 미치는 영향에 대한 인자연구를 통해 결정하였다. 시험 및 해석 결과, 설계된 프레임이 의도한대로 전단좌굴을 효과적으로 유도하는 것을 확인하였다. 그러나 시험에서는 시편이 치구에 고정되어야 하므로 시편의 크기가 달라지게 되어, 시험값과 해석값의 차이가 존재하였다. 특히 원공이 커질수록, 또한 단순지지 경계조건일 경우에는 그 차이가 더 크게 나타났다. 본 연구의 결과 고정지지 전단좌굴의 경우 설계된 프레임 형태 치구를 그대로 사용할 수 있을 것으로 보이지만, 단순지지 경계일 경우 경계조건 설정방법의 수정이 필요할 것으로 판단된다. Final goal of this research is to establish the database for correlation factors which connects the test and analysis results of shear buckling allowables for composite plate. To accomplish the goal, extensive test and analysis works are required. In this paper, as the first step, a frame-type fixture for shear buckling test was designed and validated through the test and analysis. Final configuration of the fixture were determined via parametric study on the effect of specimen size, cross-sectional dimensions, and number of fastening bolts on the shear buckling load. Results of the study showed the designed frame-type fixture successfully induces the shear buckling of composite plate. However, there were deviations between the test results and analysis results for ideal case under pure shear load, which were mainly caused by the difference in plate sizes for both cases. The difference were larger in the plates with larger hole and simply supported boundary condition. It is concluded from the results that while the designed fixture can be used for the clamped plates with acceptable accuracy, it shows larger difference in the simply supported plates.
압전 감지기/작동기를 이용한 복합재 평판의 최적 진동제어 실험
류근호,한재흥,이인 한국소음진동공학회 1997 소음 진동 Vol.7 No.1
The present paper describes the vibration control experiment of composite plates with bonded piezoelectric sensor and actuator. The system is modeled as two degree-of-freedom system using modal coordinates and the system parameters are obtained from vibration tests. Kalman filter is adopted for extracting modal coordinates from sensor signal, and control algorithms applied to the system are Linear Quadratic Gaussian(LQG) control, Bang-Bang Control (BBC), Negative Velocity Feedback(NVF), Proportional Derivative Control(PDC). From observation of the spillover and control perfomance, it is concluded that a higher order control algorithm such as LQG rather than BBG, NVF, PDC is suitable for efficient simultaneous control of both bending and twisting modes of composite plates.
김성균(Sung-Kyun Kim),최종운(Jongwoon Choi),김영준(Young-June Kim),박상윤(Sang-Yun Park),송오섭(Ohseop Song) 한국소음진동공학회 2011 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.10
The equations of motion for composite plates incorporating magneto-thermo-elastic effects have been derived via Hamilton’s principle. In order to get the insight into the implications of a number of geometrical and physical features of the system, the vibrational responses of finite composite rectangular plates immersed in a transversal magnetic field are investigated by applying the extended Galerkin method. The vibration response characteristics of a composite plate are exploited in connection with the magnetic field intensity, thermal load, and electric conductivity of fibrous composite materials. Some pertinent conclusions, which highlight the various effects induced by the magneto-thermo-elastic couplings, are outlined.
김성균(Sung-Kyun Kim),이근우(Kune-Woo Lee),문제권(Jei-Kwon Moon),최종운(Jong-Woon Choi),김영준(Young-Jun Kim),박상윤(Sang-Yun Park),송오섭(Ohseop Song) 한국소음진동공학회 2011 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.4
Structural model of laminated composite plates based on the first order shear deformable plate theory and subjected to a combination of magnetic and thermal fields is developed. Coupled equations of motion are derived via Hamilton’s principle on the basis of electromagnetic equations (Faraday, Ampere, Ohm, and Lorenz equations) and thermal equations which are involved in constitutive equations. In order to obtain the implications of a number of geometrical and physical features of the model, one special case is investigated, that is, free vibration of a composite plate immersed in a transversal magnetic field. Special coupling effects between the magnetic and elastic fields are revealed in this paper.