Original Article
  • Stochastic Finite Element Analysis of the Behavior of Short Fiber Reinforced Composite Materials
  • Myung-Seok Kang, Sung-Kie Youn
  • 단섬유 복합재료의 거동에 대한 확률 유한 요소 해석
  • 강명석(한국과학기술원 기계공학과), 윤성기(한국과학기술원 기계공학과)
Abstract
섬유가 방향성을 가지고 무작위로 함침된 단섬유강화복합재료로 만들어진 구조재의 해석을 위한 확률해석기법들을 비교하였다. 단섬유강화복합재료의 유효물성을 나타내는 인자로 섬유의 평균방향과 섬유방향의 표준편차를 선정하고 유효물성을 얻는 방법으로 고전적층이론과 Monte-Carlo 적분을 이용하였다. 확률해석기법으로는 Monte-Carlo 방법과 PEPM, PFEM을 사용하여 결과를 비교하였다. 그리고 수정된 PEPM 방법을 제안하였다. 일반적으로 PFEM은 확률해석에 있어서 상당히 정확한 결과를 제공한다. 그러나 복합재료의 물성을 얻는 방법으로 앞서의 방법을 이용하였을 때 응력의 표준편차는 매우 큰 오차를 나타내었다. 응력의 계산에 있어서 제안된 PEPM을 수정한 방법은 원래의 PEPM에 비하여 계산량을 현격히 줄이면서 만족할만한 결과를 제공하였다.

섬유가 방향성을 가지고 무작위로 함침된 단섬유강화복합재료로 만들어진 구조재의 해석을 위한 확률해석기법들을 비교하였다. 단섬유강화복합재료의 유효물성을 나타내는 인자로 섬유의 평균방향과 섬유방향의 표준편차를 선정하고 유효물성을 얻는 방법으로 고전적층이론과 Monte-Carlo 적분을 이용하였다. 확률해석기법으로는 Monte-Carlo 방법과 PEPM, PFEM을 사용하여 결과를 비교하였다. 그리고 수정된 PEPM 방법을 제안하였다. 일반적으로 PFEM은 확률해석에 있어서 상당히 정확한 결과를 제공한다. 그러나 복합재료의 물성을 얻는 방법으로 앞서의 방법을 이용하였을 때 응력의 표준편차는 매우 큰 오차를 나타내었다. 응력의 계산에 있어서 제안된 PEPM을 수정한 방법은 원래의 PEPM에 비하여 계산량을 현격히 줄이면서 만족할만한 결과를 제공하였다.

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  • 1993; 6(2): 80-86

    Published on Apr 30, 1993

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