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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 黃熙允
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 안동대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2016
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The study investigated effects of fiber orientation errors on the mechanical properties, static and dynamic behaviors of conical composite tubes. Generally, slender composite tubes, such as golf shaft, fishing rods and nozzles, are fabricated by wrapping prepregs on the mandrel. Conical shapes make difference between designed fiber orientation and wrapped fiber orientation during wrapping process, and these fiber orientation errors reduce the mechanical properties. So fiber orientation errors should be considered for design of conical composite tubes.
This work derived theoretical equations for evaluating the mechanical properties, static and dynamic behaviors of conical composite tubes with the consideration of fiber orientation errors using laminated plate and shell approaches. Derived equations were verified by comparing reported data without fiber orientation errors as well as experimental data with fiber orientation errors, respectively. Our equations could give the static and dynamic behaviors of conical composite tubes within the error range of 1% and 2.8%, respectively.
With derived equations, parametric studies were performed to investigate the effects of the conical shape, stacking sequence, and whole size. Most effective parameter was the shape angle of the conical shapes, and larger shape angle made larger difference with and without consideration of the fiber orientation errors. However, the structure size affected little on the static and dynamic behaviors of conical composite tubes due to the fiber orientation errors.
This work derived theoretical equations for evaluating the mechanical properties, static and dynamic behaviors of conical composite tubes with the consideration of fiber orientation errors using laminated plate and shell approaches. Derived equations were verified by comparing reported data without fiber orientation errors as well as experimental data with fiber orientation errors, respectively. Our equations could give the static and dynamic behaviors of conical composite tubes within the error range of 1% and 2.8%, respectively.
With derived equations, parametric studies were performed to investigate the effects of the conical shape, stacking sequence, and whole size. Most effective parameter was the shape angle of the conical shapes, and larger shape angle made larger difference with and without consideration of the fiber orientation errors. However, the structure size affected little on the static and dynamic behaviors of conical composite tubes due to the fiber orientation errors.
목차
제Ⅰ장 서 론 11.1 연구배경 11.2 문헌조사 21.3 연구 필요성 31.4 연구 목적 4제Ⅱ장 원추형 복합재료 중공 봉의 정적 거동에 대한 기계적 물성 예측 52.1 정의 72.1.1 원추형 복합재료 중공 봉의 기하학적 형상 72.1.2 섬유 배향 오차 82.1.3 중간 두께 반경 102.1.4 원추형 복합재료의 적층 단면 112.1.5 축 변환 122.2 정적 거동에 대한 기계적 물성 예측 방법 142.2.1 적층 판 이론의 기계적 물성 예측 방법 152.2.2 적층 쉘 이론의 기계적 물성 예측 방법 212.3 수식 검증 232.3.1 선행 연구 결과와 비교 232.3.2 실험적 검증 262.3.2.1 실험 준비 262.3.2.2 실험 방법 292.3.2.3 섬유 배향 오차 확인 실험 302.4 원추형 복합재료 중공 봉의 설계 파라메터 연구 332.4.1 형상 파라메터 332.4.2 구조물 크기 파라메터 342.4.3 형상 파라메터에 대한 섬유 배향 오차의 영향 352.4.4 구조물의 크기 파라메터에 대한 섬유 배향 오차의 영향 392.5 결과 고찰 41제Ⅲ장 원추형 복합재료 중공 봉의 정적 거동에 대한 기계적 물성 예측 433.1 정의 433.1.1 에너지 법 433.1.2 해밀턴 원리 443.2 운동 방정식 463.3 갤러킨 방법을 적용한 고유 진동수 계산 방법 503.4 수식 검증 533.4.1 선행 연구 결과와 비교 533.4.2 실험적 검증 553.5 원추형 복합재료 중공 봉의 설계 파라메터 연구 583.5.1 형상 파라메터에 대한 섬유 배향 오차의 영향 603.5.2 크기 파라메터에 대한 섬유 배향 오차의 영향 643.6 결과 고찰 66제Ⅳ장 결론 68부 록 A ? 섬유 배향 오차를 고려한 링 요소 강성 행렬식 86부 록 B? 계수 86부 록 B? 계수 90참고 문헌 92
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