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저자정보
강태영 (연세대학교) 안효성 (연세대학교) 전흥재 (연세대학교) 박종찬 (현대자동차 상용해석리서치랩)
저널정보
한국복합재료학회 Composites Research Composites Research 제34권 제2호
발행연도
2021.1
수록면
77 - 81 (5page)

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복합재료의 높은 비강도와 비강성으로 인해 복합재료는 다양한 산업분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 탄소 섬유 강화 복합재는 많은 기계적인 구조물에 널리 사용된다. 또한 이방성 특성을 갖는 탄소 섬유 강화 복합재는 금속 재료와 달리 섬유 방향에 따라 피로 거동을 이해하는 것은 구조 설계에 있어서 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 비낌 축(off-axis) 시편에 따라 복합재료의 피로 수명에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 이를 위해 복합재료의 비낌 축 시편(0o, 10o, 30o, 45o, 60o, 90o)에 대해 인장 및 피로 시험을 수행하였다. 피로 시험 결과, 복합재의 피로 강도는 섬유 방향이 0도로부터 조금 벗어날수록 피로 강도가 크게 감소하였으며 많이 벗어날수록 적게 감소하였다. 이는 적층 각이 커질수록 섬유의 하중을 지지하는 역할이 감소했기 때문이다. 또한 복합재의 피로 선도에 비낌 축 각도를 평준화하는 피로 강도 비율을 도입하여 피로 수명의 경향을 분석하였다. 피로강도 비율(Ψ)-피로 수명 선도를 이용하여 적층 각도와 관계없이 피로 수명을 단일선으로 표현하였다. 피로 강도 비율을 통해 평준화된 피로 선도를 이용하면 2개 이상의 비낌 축 각도를 가지는 복합재의 피로 선도만으로도 임의의 다른 비낌 축 각을 가진 동일한 복합재의 피로 수명 곡선의 도출이 가능하다.
#복합재료 #비낌 축 #피로 강도 비율 #피로 수명(Fatigue life)

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Ireman, T. / 1993 / On design methods for bolted joints in composite aircraft structures / Composite Structures 25(1):567~578 google schola Hart-Smith, L. J. / 1985 / Bonded-bolted composite joints / Journal of Aircraft 22(11):993~1000 google schola Jadee, K.J / 2011 / Fiber reinforced composite structure with bolted joint – a review / Key Engineering Materials 471:939~944 google schola Kawai, M. / 2001 / Off-axis fatigue behaviour and its damage mechanics modelling for unidirectional fibre–metal hybrid composite : GLARE 2 / Composites Part A : Applied Science and Manufacturing 32:13~23 google schola Kawai, M. / 2001 / Off-axis fatigue behavior of unidirectional carbon fiber-reinfored composite at room and high temperatures / Journal of Composite Materials 35:545~576 google schola

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