[논문]통계적 기법과 유한요소해석을 활용한 복합재 적층판 설계 허용치 예측

남덕현; 이영환; 조영환; 정화영; 이종천

doi:10.7736/kspe.2017.34.9.627

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통계적 기법과 유한요소해석을 활용한 복합재 적층판 설계 허용치 예측
Design Allowable Prediction of Composite Laminates Using Statistical Method and Finite Element Analysis

한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society for Precision Engineering, v.34 no.9, 2017년, pp.627 - 631

남덕현 (LIG 넥스원 기계연구소) , 이영환 (LIG 넥스원 기계연구소) , 조영환 (LIG 넥스원 기계연구소) , 정화영 (LIG 넥스원 기계연구소) , 이종천 (국방과학연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

This paper presents a method to predict the design allowable for composite laminates subjected to a tensile load with finite element analysis. The mechanical properties were obtained by conducting tensile and compressive lamina tests. The statistically-based properties were acquired using an in-house tool to calculate the design allowable. A tensile load was imposed on the FE model of the laminate, and each ply stress was compared to the design allowable of the lamina test. The load was considered as the failure load when the ply stress reached the allowable value. This load was applied to a laminate model to perform finite element analysis, and the laminate strength was calculated. The calculated strength and design allowable of the laminate were compared, and as a result, the difference between the results of analysis and test was found to be within 10%.

주제어

참고문헌 (9)

이승윤. 환경조건간 합동을 이용한 복합재료 허용치 생성 기법. 항공우주시스템공학회지 = Journal of aerospace system engineering, vol.10, no.3, 63-69.

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CMH-17, “Polymer Matrix Composites: Guidelines for Characterization of Structural Materials,” SAE International, Vol. 1, 2012.
김진원, 이호성. 국산 복합재료 프리프레그 통계적 특성. 항공우주시스템공학회지 = Journal of aerospace system engineering, vol.10, no.1, 103-110.

원문보기 상세보기
Quayle, A., “Design Allowables Re-Evaluation of Ten Composite Materials; Mechanical Testing and Porosity Examination of M55J Fabric Coupons,” Space Systems / Loral, 2013.
Zureick, Abdul-Hamid, Bennett, Richard M., Ellingwood, Bruce R.. Statistical Characterization of Fiber-Reinforced Polymer Composite Material Properties for Structural Design. Journal of structural engineering, vol.132, no.8, 1320-1327.

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Nam, Kyungmin, Park, Kook Jin, Shin, SangJoon, Kim, Seung Jo, Choi, Ik-Hyeon. Estimation of Composite Laminate Design Allowables Using the Statistical Characteristics of Lamina Level Test Data. International journal of aeronautical and space sciences, vol.16, no.3, 360-369.

원문보기 상세보기
Oh, Kong P.. A Monte Carlo Study of the Strength of Unidirectional Fiber-Reinforced Composites. Journal of composite materials, vol.13, no.4, 311-328.

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Astill, C. J., Imosseir, S. B., Shinozuka, M.. Impact Loading on Structures with Random Properties. Journal of structural mechanics, vol.1, no.1, 63-77.

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Barbero, E, Fernández-Sáez, J, Navarro, C. Statistical analysis of the mechanical properties of composite materials. Composites. Part B, Engineering, vol.31, no.5, 375-381.

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