With the wide application of fiber-reinforced composite material in aero-structures and mechanical parts, the design of composite joint have become a very important research area because they are often the weakest areas in composite structures. In this paper, the failure strengths of the hybrid composite joints which were composed of a combination of an adhesive joint and a mechanical joint were evaluated and predicted. The 10 hybrid joint specimens which have different w/d, e/d and adherend thickness were manufactured and tested. The damage zone theory and the failure area index method were used for the failure prediction of the adhesive joint and the mechanical joint, respectively and the hybrid joints were assumed to be failures if either of the two failure criteria was satisfied. From the results of experiments and analyses, the failure strengths of the hybrid joints could be predicted to within 25.5%.

복합재료가 항공기 구조물 및 기계 부품 등에 폭 넓게 적용됨에 따라, 복합재료 구조물에서 가장 취약한 복합재료 체결부의 설계는 매우 중요한 연구분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 접착 체결구조와 기계적 체결구조의 조합으로 되어 있는 하이브리드 조인트의 파손강도를 평가하고 예측하였다. 피착제의 두께, w/d, e/d가 서로 다른 10가지 하이브리드 조인트 시험편을 제작하여 평가하였다. 접착 체결구조와 기계적 체결구조의 파손 판정을 위해 파손영역법과 파괴면적지수법이 각각 적용되었으며, 두 체결부위 중 어느 한쪽이 먼저 파손기준에 도달할 경우, 하이브리드 조인트가 파손되었다고 가정하였다. 이상의 실험과 해석결과로부터, 하이브리드 조인트 시편의 파손강도는 25.5% 오차 범위 내에서 예측할 수 있었다.

Keywords: Hybrid Joint, Damage Zone Theory, Failure Area Index, Failure strength

Keywords: 하이브리드 조인트, 파손영역이론, 파괴면적지수, 파손강도