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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 백성용
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 인제대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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섬유보강 복합재료(FRP, Fiber-reinforecd plastic)는 토목 구조물, 항공, 자동차, 선박, 스포츠 산업 등 다양한 분야에서의 사용이 증가하고 있다. 복합재료의 장점은 기존의 건설재료에 비해 중량에 대한 강도나 강성비가 높고, 부식에 대한 저항성이 뛰어나며, 강화된 피로 수명과 온도에 따른 팽창이 낮다. 복합재료의 복합성으로 인하여 기존 건설재료 부재에 대한 해석과 설계지침을 FRP 형상에 바로 적용할 수가 없다.
본 연구에서는 구조용 단면으로 사용되어지는 T-형의 복합재 보에 대한 좌굴거동을 조사하기 위해 상용 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 사용해 수치해석을 수행하였다. 적층각은 일방향(unidirectional), 직교이방성 [0/90]4S 및 []4S 앵글플라이로 적층된 T-형 단면을 사용하였다. 적층각은 세가지 다른 방법으로 변화하여 조사하였다; 먼저, 플랜지와 복부판의 적층각을 동일하게 변화하였으며, 두 번째로, 플랜지의 적층각을 [0]16, [15/-15]4S, [30/-30]4S, [45/-45]4S, [60/-60]4S, [75/-75]4S, [0/90]4S 으로 각각 고정한 뒤 복부판의 적층각을 변화하며, 마지막으로, 복부판의 적층각을 [0]16, [15/-15]4S, [30/-30]4S, [45/-45]4S, [60/-60]4S, [75/-75]4S, [0/90]4S 으로 각각 고정한 뒤 플랜지의 적층각을 변화하여 좌굴하중을 조사하였다. 또한 길이 변화에 대한 영향을 고려하기 위해 75cm에서 400cm까지 변화하여 좌굴하중을 조사하였다.
외팔보의 경우 복부판보다 플랜지의 적층각 변화가 좌굴하중에 큰 영향이 있다는 것을 나타내었다. 플랜지와 복부판의 적층각은 1축강성이 큰 적층순서([0]16 > [15/-15]4s > [30/-30]4s > [0/90]4s > [45/-45]4s > [60/-60]4s > [75/-75]4s)가 큰 것으로 나타났다. 단순보에서도 외팔보와 유사한 좌굴거동을 나타내었다. 반면에, 형상비 L/h가 약 40이하의 경우에는 휨-비틀림 좌굴이 지배하기 때문에 좌굴하중은 적층각 변화에 따라 다양한 구간에서 나타나는 것을 알 수 있었다.
Key Word: 섬유보강 복합재료, T-형 부재, 적층각, 좌굴하중, 적층순서
본 연구에서는 구조용 단면으로 사용되어지는 T-형의 복합재 보에 대한 좌굴거동을 조사하기 위해 상용 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 사용해 수치해석을 수행하였다. 적층각은 일방향(unidirectional), 직교이방성 [0/90]4S 및 []4S 앵글플라이로 적층된 T-형 단면을 사용하였다. 적층각은 세가지 다른 방법으로 변화하여 조사하였다; 먼저, 플랜지와 복부판의 적층각을 동일하게 변화하였으며, 두 번째로, 플랜지의 적층각을 [0]16, [15/-15]4S, [30/-30]4S, [45/-45]4S, [60/-60]4S, [75/-75]4S, [0/90]4S 으로 각각 고정한 뒤 복부판의 적층각을 변화하며, 마지막으로, 복부판의 적층각을 [0]16, [15/-15]4S, [30/-30]4S, [45/-45]4S, [60/-60]4S, [75/-75]4S, [0/90]4S 으로 각각 고정한 뒤 플랜지의 적층각을 변화하여 좌굴하중을 조사하였다. 또한 길이 변화에 대한 영향을 고려하기 위해 75cm에서 400cm까지 변화하여 좌굴하중을 조사하였다.
외팔보의 경우 복부판보다 플랜지의 적층각 변화가 좌굴하중에 큰 영향이 있다는 것을 나타내었다. 플랜지와 복부판의 적층각은 1축강성이 큰 적층순서([0]16 > [15/-15]4s > [30/-30]4s > [0/90]4s > [45/-45]4s > [60/-60]4s > [75/-75]4s)가 큰 것으로 나타났다. 단순보에서도 외팔보와 유사한 좌굴거동을 나타내었다. 반면에, 형상비 L/h가 약 40이하의 경우에는 휨-비틀림 좌굴이 지배하기 때문에 좌굴하중은 적층각 변화에 따라 다양한 구간에서 나타나는 것을 알 수 있었다.
Key Word: 섬유보강 복합재료, T-형 부재, 적층각, 좌굴하중, 적층순서
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