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https://www.krm.or.kr/krmts/link.html?dbGubun=SD&m201_id=10011174&local_id=10018369
조합하중을 받는 이방성재료의 단순화된 파손기준
Reports NRF is supported by Research Projects( 조합하중을 받는 이방성재료의 단순화된 파손기준 | 2006 Year 신청요강 다운로드 PDF다운로드 | 임원균(명지대학교) ) data is submitted to the NRF Project Results
Researcher who has been awarded a research grant by Humanities and Social Studies Support Program of NRF has to submit an end product within 6 months(* depend on the form of business)
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  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Project Number D00177
Year(selected) 2006 Year
the present condition of Project 종료
State of proposition 재단승인
Completion Date 2007년 08월 29일
Year type 결과보고
Year(final report) 2007년
Research Summary
  • Korean
  • 항공기, 자동차 그리고 발전설비와 같은 구조시스템에서 이방성복합재료의 사용이 확대되면서 이방성특성을 가진 복합재료의 강도예측에 대한 연구가 실용적으로 중요한 과제가 되었다. 복합재료로 이루어진 대부분의 시설물들은 조합된 평면하중을 받고 있으므로 이러한 하중을 받는 복합재료의 강도를 정확히 예측할 수 있는 파손기준의 개발은 매우 중요하다. 본 연구에서는 조합하중을 받는 이방성복합재료에 대해 파손이론을 개발하고 이의 유효성을 증명하였다. 새로운 파손기준은 Tsai-Hill이론을 기초로 하였다. 새로운 파손기준은 여러 가지 하중조건에 적용하여 이의 보편성과 정확성은 증명하였으며 1상한에서 4상한까지에 이르는 모든 하중조건에 대하여 실험결과와 비교하였다. 외부하중으로 전단응력이 크게 주어진 경우에 강도예측결과는 Tsai-Hill의 기준에서 보수적인 경향을 보이고 있으나 본 해석애서는 실험결과와 비교하여 잘 일치하였다. 또한 이 이론의 한 가지 특징은 실험적으로 구하기 어려운 전단강도를 필요로 하지 않는다는 점이다.
  • English
  • The increasing interest is due to the rapidly expanding use of advanced composite materials in structural applications such as aircraft, automobiles, and power plants. The strength prediction of anisotropic material is an important subject in application as well as in analytical study. Most composite structures are subjected to combined in-plane loading. It is therefore critical that a failure criterion can predict the strength of a lamina under combined loading. In this investigation, a general failure criterion for fibrous composites subjected to combined stress is developed and demonstrated. It is based on the form of Tsai-Hill's theory. The generality and accuracy of the present failure anisotropic materials has been illustrated by examination through the use of several material systems under various loading conditions. Predicted results are compared throughout all four quadrants with experimental data. Present theory predicts observation quite well at the higher values of shear stress where Tsai-Hill theory becomes too conservative. Also one of main features of this criterion is that it does not need the shear strength of a material, which is difficult to determine experimentally.
Research result report
  • Abstract
  • 조합하중을 받고 있는 이방성 복합재료의 강도해석을 위한 새로운 파손기준을 개발하여 이의 유효성을 나타내었다. 이의 해석결과는 판지에 대한 실험결과와 비교하여 잘 일치하고 있었다. Tsai-Hill기준에서는 재료 축방향의 전단응력이 주어지지 않은 경우에만 실험치와 일치하고 있으나, 본 해석에서 제안한 기준에서는 전단응력이 주어지는 경우에서도 재료강도를 정확히 예측할 수 있었다. 본 해석에서는 오로지 경사섬유각을 가진 복합재료의 강도와 축방향의 강도만이 필요하며 실험을 통하여 얻기 힘든 전단강도를 필요로 하지 않는다는 큰 이점도 갖고 있다.
  • Research result and Utilization method
  • 이방성복합재료의 설계와 평가에서 중요한 관심분야의 하나인 조합하중을 받는 복합재료의 강도해석을 합리적으로 평가할 수 있는 해석적 방법이 제시되었으므로 이런 종류의 재료로 이루어진 복합재료 구조물의 파손기구를 효율적으로 이해할 수 있다. 아울러 조합하중을 받는 이방성재료의 성능과 신뢰성에 영향을 미치는 주요인자들을 분석할 수 있는 실용적 자료가 제시되었으므로 이들 복합재료의 파손을 미연에 방지할 수 있는 기반이 마련되었다.
  • Index terms
  • Combined stress(조합응력), Failure strength(파손강도), Anisotropic material(이방성재료)
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