층간 분리가 있는 복합재 구조물의 동적특성 회복
Dynamic Characteristics Recovery of Delaminated Composite Structure
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초록
본 논문에서는 복합재 구조물에 손상이 있을 경우, 손상에 의해 변화된 구조물의 동적특성을 손상이 없는 상태로 회복하여, 전체 시스템의 안정성을 유지할 수 있도록 하였다. 층간 분리가 있는 구조물의 유한요소모델 구축을 위하여 향상된 층간 변위장 모델을 적용하였으며, 유한요소해석을 진행하여 구조물의 고유 진동수와 모드 형상을 관찰하였다. 능동제어 알고리즘과 압전 작동기를 적용하여 구조물의 진동 응답특성을 확인하였으며, 이를 바탕으로 손상된 구조물의 동적특성을 손상이 없는 상태로 회복할 수 있음을 확인하였다.
Abstract
In this paper, feasibility of dynamic characteristics recovery of delaminated composite structure is numerically studied by using active control algorithm and piezoelectric actuator. Macro-fiber composite(MFC), which has great flexibility and high actuating force, is considered as an actuator in this work. After construction of finite element model for delaminated composite structure based on improved layerwise theory, modal characteristics are investigated and changes of natural frequencies and mode shapes, caused by delamination, are observed. Then, active control algorithm is realized and implemented to system model and control performances are numerically evaluated. Dynamic characteristics of delaminated composite structure are effectively recovered to those of healthy composite structure.
참고문헌 (13)
- Campanelli, R.W., "The Effect of Delaminations in Graphite", PEEK Composite Plates on Modal Dynamic Characteristics, 1995, pp.31, 195~202
- Cho, M., "Higher-order Zig-zag Theory for Laminated Composites with Multiple Delaminations", J. Appl. Mech.-Trans. ASME, 68, pp.869~877 (2001)
- Kim, H.S., "Dynamic Analysis of Composite Laminates with Multiple Delamination using Improved Layerwise Theory", AIAA J., 41, pp.1771~1779 (2003)
- 김흥수, "충간 분리가 있는 지능 복합재 적층판이 동적특성에 대한 연구", 한국소음진동공학회논문집, 15(4), pp.395~403 (2005), 한국소음진동공학회
- 김준식, "개선된 일차전단변형이론을 이용한 복합재료 적층평판의 고정밀 해석", 한국전산구조공학회논문집, 19(4), pp.407~418 (2006), 한국전산구조공학회
- 김준식, "적층평판의 응력해석 향상을 위한 고전적 고차전단변형이론의 개선", 한국전산구조공학회논문집, 24(3), pp.249~258 (2011), 한국전산구조공학회
- Lee, J., "Free Vibration Analysis of Delaminated Composite Beams,", Comput. & Struct., 74, pp.21~129 (2000)
- Pingkarawat, K., "Self-healing of Delamination Fatigue Cracks in Carbon Fiber-Epoxy Laminate using Mendable Thermoplastic", J. Mater. Sci., 47, pp.4449~4456 (2012)
- Thermoplastic, "Compos. Part A. Appl. Sci. & Manuf.", 2012, 1301~1307
- Radu, A.G., "Dynamic Stability Analysis of Composite Plates Including Delaminations using a Higher Order Theory and Transformation Matrix Approach", Int. J. Solids & Struct., 39, pp.1949~1965 (2002)
- Saravanos, D.A., "Effects of Delaminations on the Damped Dynamic Characteristics of Composite Laminates: Analysis and Experiments", J. Sound & Vib., 192, pp.977~993 (1996)
- 손정우, "MFC와 능동 제어를 이용한 손상된 복합재의 동적 특성 복원", 한국소음진동공학회논문집, 23(12), pp.1066~1072 (2013), 한국소음진동공학회[DOI]
- Swann, C., "Optimization of Piezoelectric Sensor Location for Delamination Detection in Composite Laminates", Eng. Optim., 38, pp.511~528 (2006)