탄소성유강화플라스틱으로 만들어진 소형 인장 시험편에서 여러 종류의 심재에 따른 파손 연구
Fracture Study due to Various Core at Compact Tension Specimen Made of Carbon Fiber Reinforced Plastic
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초록
현대 사회에서 의식주 중에서 구조물이나 운송수단은 중요한 역할을 가진다. 만약 구조물이나 운송수단에 작은 크랙이라도 생기고 크랙이 진전되면 그 부품들이 파괴되어 큰 사고를 야기할 수 있다. 이러한 상황을 방지하기 위한 본 연구에서는 크랙의 진전에 따른 파손 경향을 조사하기 위하여 시험편을 이용하였다. CT 시험편의 재질로는 요즘 각광받는 복합재료인 단방향 탄소 섬유 강화플라스틱을 사용하였다. 시험편 모델은 단방향성 섬유로서 적층각도를 주었고 적층각도는 [60/-60/60/-60]순으로 지정하였다. 해석 조건으로는 하단부의 홀을 고정시킨후 상단부 홀을 15mm의 강제 변위를 가하였다. 본 연구 결과로는 구조용 강, 구리, 티타늄, 알루미늄 순으로 등가응력과 전단응력이 높게 나왔다. 이러한 결과는 이종재료로 만들어진 CT 시험편의 파손을 검증하는 데 유용하게 사용될 수 있다고 사료된다.
Abstract
Transportation or structure has the important role at clothing, food, and housing at modern society. If even the small crack happens and propagates at transportation or structure, the parts are fractured and they can cause a disaster. CT specimen was used in order to investigate the damage trend due to the crack propagation at this study to prevent this situation. As the material of CT specimen, the unidirectional carbon fiber reinforced plastic of the composite material in the limelight nowadays. The laminate angle designated in order of [60/-60/60/-60] was applied to the specimen model with the unidirectional fiber. As the analysis condition, the forced displacement was applied to the hole of upper part after fixing the hole of lower part. At the result of this study, the equivalent stress and shear stress was shown to be higher in order of the structural steel, copper, titanium and aluminum. This study result is thought to be utilized usefully at verifying the damage of CT specimen made of inhomogeneous material.
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