수지의 유리 전이화 온도(170˚C) 이상에서 복합재 연소관의 굽힘 변형 및 강도를 평가하기 위해 재료의 비선형성과 연속 파손 모드가 고려된 유한요소해석모델이 제시되었고, 해석 모델의 타당성 입증을 위해 연소관과 동일 제작 공법과 적층을 가진 굽힘 시험편을 이용한 4점 굽힘 강도 시험이 수행되었다. 또한 비교해석을 위해 고온에서 복합재 재료 물성 시험이 수행되었다. 수지의 유리 전이화 온도 이상에서 수지 관련 재료 물성이 현저하게 저하됨에 따라, 200˚C에서 굽힘 시험편의 굽힘 강성은 상온 기준으로 약 70%, 굽힘 강도는 약 80%의 저하율을 나타내었다. 파손 모드가 수지의 유리 전이화 온도 이하에서 바닥 면의 90˚층 수지 균열로 시작하여 시편 중앙의 층간 분리로 이어지는 연속 파손 모드였으나, 유리천이온도 이상에서는 시편 표면층의 섬유 압축 파손으로 변화되었다. 해석을 통해 연속 파손 모드가 잘 구현되었고, 예측한 굽힘 강도와 강성이 시험 결과와 좋은 일치를 보였다.

수지의 유리 전이화 온도(170˚C) 이상에서 복합재 연소관의 굽힘 변형 및 강도를 평가하기 위해 재료의 비선형성과 연속 파손 모드가 고려된 유한요소해석모델이 제시되었고, 해석 모델의 타당성 입증을 위해 연소관과 동일 제작 공법과 적층을 가진 굽힘 시험편을 이용한 4점 굽힘 강도 시험이 수행되었다. 또한 비교해석을 위해 고온에서 복합재 재료 물성 시험이 수행되었다. 수지의 유리 전이화 온도 이상에서 수지 관련 재료 물성이 현저하게 저하됨에 따라, 200˚C에서 굽힘 시험편의 굽힘 강성은 상온 기준으로 약 70%, 굽힘 강도는 약 80%의 저하율을 나타내었다. 파손 모드가 수지의 유리 전이화 온도 이하에서 바닥 면의 90˚층 수지 균열로 시작하여 시편 중앙의 층간 분리로 이어지는 연속 파손 모드였으나, 유리천이온도 이상에서는 시편 표면층의 섬유 압축 파손으로 변화되었다. 해석을 통해 연속 파손 모드가 잘 구현되었고, 예측한 굽힘 강도와 강성이 시험 결과와 좋은 일치를 보였다.

Keywords: composite laminate, high temperature, flexural strength, progressive failure

Keywords: 복합 적층판, 고온, 굽힘 강도, 점진 파손