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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 광섬유센서를 삽입한 지능형 복합 적층 판을 제작하고, 피로하중을 받는 복합재 구조물의 강성변화를 광강도형 광섬 유 센서 를 이용하여 측정함으로써 피로손상을 감시하는 기법에 관해 고찰해보았다.
- 하지만 광섬유 센서를 복합재 내에 삽입하여 지능형 복합재 구조물로 사용하기에 앞서 삽입된 광섬유 센서가 복합재구조 물의 기계적 특성에 미치는 영향에 관한 고려가 우선되어야 한다. 본 연구는 광섬유를 삽입한 복합적층 판의 인장 및 피로특성의 실험적 고찰과 유한요소해석을 통한 수치적 해석 등 다양한 고찰을 통해 광섬유 센서를 복합재 내에 삽입할 때 발생할 수 있는 기계적인 문제점을 파악하고, 이를 바탕으로 광섬유센서를 삽입한 지능형 복합재 구조물의 설계, 제작 시 고려할 사항에 대해 조사하였다.
- 본 연구에서는 광섬유 센서를 삽입한 지능형 복합재구조 물을 응용하기에 앞서 광섬유 센서가 복합재 구조물의 정적 및 동적하중 하에서의 기계적 특성에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 그리고, 직접 광섬유 센서를 제작하고 복합적층판에 삽입한 후 피로하중 하에서의 강성변화를 측정하여 보았다' 이상의 연구로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 이러한 단점을 개선하고 보다 효율적인 구조물의 건전성 향상 및 진단기술을 개발하기 위하여 영, 미, 일둥의 선진국을 중심으로 구조물 스스로 외부 환경변화에 적절히 대응할 수 있도록 하는 연구를 진행하고 있다. 이러한 구조물은 지능형 구조물이라 불리며, 최근의 급속한 컴퓨터 및 센서기술의 발달을 이용하여 구조물에 감지기능, 동작기능 및 지능을 부여하여, 구조물 스스로 내, 외부 환경조건, 즉 하중 및 손상 등을 실시간으로 감지하고, 능동적으로 그에 적절한 대응 동작을 하도록 한 구조물을 말한다J" 감지기능은 광섬유 센서, 압전센서 등의 여러가지 센서를 이용하며, 동작 기능은 압전세라믹, 전장변형유체 (electro-rheological fluids), 형상기억합금 등을 이용하며, 지능은 마이크로프로세서로 부여하게 된다.
- 피로하중 하에서 직교적층시편의 수명저하의 원인을 찾기 위해, 직교적층시편의 피로손상의 관찰 및 유한요소해석을 통하여 피로하중 하에서의 파단메카니즘과피로수명과의 관계에 대해 고찰해 보았다.
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