초록

다양한 분야에서 금속 재료의 우수한 기계적 특성을 위해 경량화는 필수적이다. 최근에는 보다 효율적인 차체 경량화와 함께 내충격성 강화를 위하여 금속 부품 대신에 섬유 금속 적층판을 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 경량화를 위해서 자동차 및 항공기에서 복합재료나 샌드위치 구조로 이루어진 섬유 금속 적층판이 유용하다. 하지만, 섬유 금속 적층판 형태에 따른 기계적 특성이 도출되지 않은 실정이다. 본 논문에서는 적층판 두께 조합에 따른 특성 비교를 위하여 두께를 인자로 하고, 섬유 금속 적층판의 완전 요인 배치법으로 실험을 계획한다. 또한 유한요소 해석을 사용하여 알루미늄 판과 섬유 금속 적층판을 탄성과 소성 해석을 한다. 이를 통해 적층판 두께 조합에 따른 섬유 금속 적층판 형태에 따른 기계적 특성을 분석하고, 굽힘 대변형 거동을 예측하는 유한요소 해석모델을 구축한다.

Abstract

Laminate structures are used in the automobile, aerospace, and display industries. The advantages of fiber metal laminates are well known. Fiber metal laminates are useful for reducing the weight and improving impact resistance . However, currently, the mechanical properties of fiber metal laminates are not derived. In this paper, we use thickness as a factor for comparing the properties of laminates of various thickness combinations. The properties fiber metal laminates are analyzed using design of experiments. In addition, the finite element method is used to analyze elastic and plastic strains of fiber metal laminates and aluminum plates. The final goal of this paper is to find a suitable finite element model of fiber metal laminates under bending.

주제어

#섬유 금속 적층판   #금속 적층판   #탄성 해석   #소성 해석   #탄소성거동   #대 변형 해석   #3 점 굽힘 시험  

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참고문헌 (14)

1. Cho, K.-D., Ha, S.-R., Kang, K.-H., Kim, J.-E. and Yang, S.-C., 2012, "An Experimental Study on the Mechanical Properties of T-Joints Structure Using CFRP/Al Honeycomb Sandwich Composite," Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol.29, No.3, pp.313-318. 
2. Lee, B.E., Kim, J., Kang, B. S. and Song, W. J., 2013, "Numerical Study of the Formability of Fiber Metal Laminates Based on Self-reinforced Polypropylene," Transaction of Materials Processing, 2013, Vol.22, No.3, pp.150-157. 
3. Kim, S. J., Kim, T.-U. and Kim, S. H., 2014, "The Study on Structural Performance of Fiber Metal Laminates", Aerospace Engineering and Technology, Vol.13, No.1, pp. 20-26. 
4. Kang, D.S., Lee, B.E., Park, E. T., Kim, J., Kang, B. S. and Song, W. J, 2014, "Analytical Study for the Prediction of Mechanical Properties of a Fiber Metal Laminate Considering Residual Stress," Transaction of Materials Processing, Vol.23, No.5, pp.289-296. 
5. Kim, C. I., Yang, S. H. and Kim, Y. S., 2012, "Prediction of Formability of Aluminum Alloy 5454 Sheet," Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, Vol.36, No.2, pp.179-186. 
6. Kim, J. C. and Cheong, S. K., 2012, "Effect of Oxide Film Formation on the Fatigue Behavior of Aluminum Alloy," Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, Vol.36, No.4, pp.421-428. 
7. Gere, J.M., 2008, "Mechanical Of Materials" Vol.7, Cengage Learning, Stamford, pp 992-993. 
8. Hong, C. H., Lee, J. H. and Lee, H., 2008, "Mathematical Expressions for Stress-Strain Curve of Metallic Material," Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, Vol.32, No.1, pp.21-28. 
9. Steeves, C. A. and Fleck, N. A., 2004, "Collapse Mechanisms of Sandwich Beams with Composite Faces and a Foam Core, Loaded in Three-Point Bending. Part I: Analytical Models and Minimum Weight Design," International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 46, No.4, pp. 561-583. 
10. Kim, D.H., Ahn, J-H., Choi, W. M., Kim, H-S., Kim, T. -H., Song, J., Huang, Y. Y., Liu, Z., Lu, C. and Rogers, J. A., 2008, "Stretchable and Foldable Silicon Integrated Circuits," Sci., Vol. 320, No. 5875, pp. 507-511. 
11. ASTM international, 2010, "Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials," D790-10. 
12. Kim, J. S., Kim, Y. J., and Kim, Y. J., 2002, "Engineering J-Integral Estimation for Internal Axial Surface Cracks in Cylinders(I)," Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, Vol.26, No.8, pp. 1672-1679. 
13. Gere, James M., 2008, "Mechanical Of Materials" Vol.7, Cengage Learning, Stamford, p. 173. 
14. Oh, S. K., Lee, K. K., Suh, C. H., Jung, Y. C., and Kim, Y. S., 2011, "Shape Optimization of Multilayer Bellows by Using Sequential Experimental Design," Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, Vol.35, No.9, pp.1007-1013. 

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