선형해석을 이용한 복합재료 기계적 체결부의 강도평가에 관한 연구

Abstract

복합재료가 항공기 구조물 및 기계 부품등에 폭 넓게 적용됨에 따라, 복합재료 구조물에서 가장 취약한 복합재료 체결부의 설계는 매우 중요한 연구분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 복합재료의 기계적 체결부를 마찰이 없는 강체 핀으로 단순화한 선형 유한요소해석을 수행하여 파괴면적지수법으로 복합재료 체결부의 강도를 예측하였다. 파괴면적지수법을 이용하여 형상, 원공의 크기 및 적층순서가 다른 기계적 체결구조를 갖는 복합재료의 체결부의 강도를 예측한 결과, 12.2%내에서 체결부의 강도를 예측할 수 있었다.

With the wide application of fiber-reinforced composite material in aero-structures and mechanical parts, the design of composite joint have become a very important research area because they are often the weakest areas in composite structures. In this paper, the linear finite element analyses in which the pin of the composite joint was assumed to be the frictionless rigid body were performed and predict the strength of the mechanically fastened composite joint using the failure area index method. By the failure area index method, the strength of the mechanically fastened composite joint which has the specimen of different shape, hole size and stacking sequence could be predicted within 12.2%.