Original Article
  • Vibration Characterization of Cross-ply Lminates Beam with Fatigue Damage
  • T.C. Moon, H.Y. Kim, W.B. Hwang, S.M. Jeon, D.W. Kim, H.J. Kim
  • 피로 손상을 입은 직교 복합재료 적층보의 진동 특성
  • 문태철(포항공과대학교 기계공학부 대학원), 김형윤(포항공과대학교 기계공학부 대학원), 황운봉(포항공과대학교 기계공학과, 교신저자(E-mail:whwang@postech.ac.kr)), 전시문(LG 전자), 김동원(LG 전자), 김현진(LG 전자)
Abstract
피로 손상을 입은 복합재료 적층보의 모재 균열로 인한 유효 휨 강성 저하 모델을 제시하고 이 모형에 대한 고유 진동수 변화를 예측하는 새로운 비파괴 예측 모델을 개발하였다. 인장 하중하에서 피로 손상을 입은 직교 복합재료 적층보의 고유진동수는 유효 휨 강성 저하를 0° 층과 90° 층의 탄성 계수와 함수 관계로 둠으로서 복합재료 적층보의 피로수명을 예측하였다. 피로 하중하에서 복합재료 적층보의 90° 층 탄성 계수저하와 다른 층(0° 층)에 본래 갖고 있는 탄성 계수를 적층판 이론에 적용하여 유효 휨 강성을 유도하였다. 직교 복합재료 적층보에 대해 피로 실험시 초기의 파단 양상은 대개 90° 층에서의 모재 균열이 지배적으로 나타나는데, 이를 이용하여 고유진동수 감소 모델의 타당성을 입증하기 위하여 [902/O2]s 탄소섬유/에폭시 복합재료 적층보에 대한 진동 실험을 수행하였다. 본 모델의 예측 결과와 실험 결과가 잘 일치하는 바 본 논문에서 제시한 강성 저하 모델의 타당성을 입증하였다.

피로 손상을 입은 복합재료 적층보의 모재 균열로 인한 유효 휨 강성 저하 모델을 제시하고 이 모형에 대한 고유 진동수 변화를 예측하는 새로운 비파괴 예측 모델을 개발하였다. 인장 하중하에서 피로 손상을 입은 직교 복합재료 적층보의 고유진동수는 유효 휨 강성 저하를 0° 층과 90° 층의 탄성 계수와 함수 관계로 둠으로서 복합재료 적층보의 피로수명을 예측하였다. 피로 하중하에서 복합재료 적층보의 90° 층 탄성 계수저하와 다른 층(0° 층)에 본래 갖고 있는 탄성 계수를 적층판 이론에 적용하여 유효 휨 강성을 유도하였다. 직교 복합재료 적층보에 대해 피로 실험시 초기의 파단 양상은 대개 90° 층에서의 모재 균열이 지배적으로 나타나는데, 이를 이용하여 고유진동수 감소 모델의 타당성을 입증하기 위하여 [902/O2]s 탄소섬유/에폭시 복합재료 적층보에 대한 진동 실험을 수행하였다. 본 모델의 예측 결과와 실험 결과가 잘 일치하는 바 본 논문에서 제시한 강성 저하 모델의 타당성을 입증하였다.

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  • 2001; 14(3): 1-9

    Published on Jun 30, 2001

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