3차원 프리폼 T-빔 구조물의 개발을 위한 적층복합재료 섬유비율의 최적화

이동우; 김창욱; 변준형; 송정일

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이동우 김창욱 변준형 송정일

저널정보: 한국복합재료학회 Composites Research Composites Research 제30권 제5호

발행연도: 2017.1

수록면: 297 - 302 (6page)

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본 연구에서는 적층복합재료에 발생하는 주요 손상인 박리를 방지하기 위하여, 굽힘-비틀림 하중이 작용하는 T-빔의 유한요소해석을 수행하였다. 복합재료 T-빔의 제작에 사용할 수 있는 3차원 직조 프리폼을 설계하고자 하였으며, 이는 2차원 구조의 직조섬유가 두께방향으로도 직조가 되어 있는 형태로서, 층간 분리에 의한 박리를 방지할 수 있는 구조이다. 적층복합재료의 해석 및 평가를 위하여 개발된 유한요소해석 소프트웨어인 ANSYS Composites PrePost를 이용하여 구조해석을 수행함으로써 적층복합재료의 섬유비율을 최적화하고, 이를 토대로3차원 프리폼 T-빔의 제작을 위한 가이드라인을 제시하였다. 해석결과, T-빔의 길이방향 섬유의 비율이 수직방향섬유의 2배일 때 가장 높은 강도를 보였으며, 하중조건의 변화에도 최적화된 빔 구조의 강도가 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 도출된 섬유비율을 이용하여 3차원 프리폼을 개발할 경우, 박리가 일어나지 않는 고강도의 T-빔구조물을 제작할 수 있을 것으로 기대된다.

#프리폼 #빔 구조물 #최적화 #적층복합재료 #preform #Beam structure #Optimization #Laminated composites

참고문헌 (12)

참고문헌 신청

A. ozutok / 2017 / Static Analysis of Laminated Composite Beams Based on Higher-order Shear Deformation Theory by Using Mixed-type Finite Element Method / Inter. J. of Mech.

B. Ostre / 2016 / Experimental Analysis of CFRP Laminates Subjected to Compression after Edge Impact / Composite Structures 152 : 767 ~ 779

B.P. Dash / 2015 / A Study on Structure Property Relationship of 3D Woven Composites / Materials Today 2 : 2991 ~ 3007

D. Li / 2016 / Bend Properties and Failure Mechanism of a Carbon/carbon Composite with a 3D Needlepunched Preform at Room and High Temperatures / New Carbon Materials 31 : 43

G. S. Pavan / 2017 / Bending Analysis of Laminated Composite Plates Using Isogeometric Collocation Method / Composite Structures 176 : 715 ~ 728

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