알루미늄 합금으로 된 경사진 이중외팔보의 충돌에 대한 실험 및 해석
Experiment and Analysis on Impact of Tapered Double Cantilever Beam with Aluminum Alloy
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초록
본 연구에서는 알루미늄 합금으로 된 경사진 이중외팔보의 충돌에 대해서 각각의 충격속도 2.5m/s, 7.5m/s, 12.5 m/s 별로 실험과 시뮬레이션 해석을 하였다. 접착부분에 발생하는 에너지 해방율과 응력을 평가하여 알루미늄 합금의 기계적 특성을 고찰하였다. 실험상에서는 접착 부분에서 에너지 해방율의 값이 높은 것으로 나타났다. 이는 실험에서 시험편이 분리된 후에도 접착력이 유지되는 특성 때문인 것으로 사료된다. 충격속도와 상관없이 균열이 진전하다가 접착된 부분의 끝에서 높은 응력을 발생하기 때문에 최대 등가응력은 마지막 단계에서는 올라간다. 본 연구에서의 실험 및 해석결과들은 충돌에 의한 균열 진전을 방지할 수 있는 복합재료에 대한 안전 설계의 개발에 필요한 자료로 사료된다.
Abstract
This study is investigated by experiments and analyses at rates of 2.5m/s, 7.5m/s and 12.5m/s on the impact of tapered double cantilever beam specimens with aluminium alloy. It aims to examine the mechanical property of aluminum alloy by evaluating energy release rate and equivalent stress happened at the bonded part of specimen. Because bonding force remains after the separation of specimen, the energy release rate at the bonded part becomes highest. As crack propagates and the high stress happens at the end of the bonded part, the maximum equivalent stress becomes higher at the last stage, regardless of impact rate. These results of experiments and analyses are the data necessary to develop the safe design of composite material to prevent crack propagation due to impact.
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