November 01 (Thursday)
기체구조1
Oral,
6발표장 106 회의장
  • Chair :
  •  변준형
TA6-5
프리폼 빔 구조물의 조인트부 설계 및 강도해석
박건태, 이동우, 송정일(창원대학교)
탄소섬유강화 복합재료(Carbon Fiber Reinforced Plastic)는 경량성, 비강도 및 비강성이 뛰어나 항공우주분야, 자동차분야 등 폭 넓은 분야에서 활용되고 있다. 그러나 일반적인 탄소섬유강화 복합재료는 탄소섬유를 적층하여 사용하기 때문에 섬유와 수지의 층이 분리되는 현상인 층간 박리(Delamination)가 발생한다. 이 층간 박리는 지속적으로 탄소섬유복합재료의 단점으로 작용해 왔다. 층의 두께방향으로도 직조된 3차원 구조의 프리폼(3D 프리폼)을 사용하여 탄소섬유복합재료 구조물을 제조할 경우 박리의 예방이 가능하다. 본 연구에서는 3D 프리폼을 빔 구조물에 적용하기 위한 선행연구로써, 기존의 적층 T-빔과 형 적층 T-빔을 설계하고 탄소섬유를 사용하여 동시경화(Co-curing) 및 2차접합(Secondary bonding)을 사용한 형 적층 T-빔을 제조하였다. 제조한 두 종류의 T-빔은 풀 오프 조인트 시험(Pull-off joint test)과 유한요소해석을 통하여, 조인트부의 강도 및 파손거동을 확인하였다. 조인트 시험과 구조해석 결과, 기존의 적층 T-빔과 형 적층 T-빔 모두 조인트부에서 박리가 발생하였다. 이를 통해 T-빔의 조인트부 형상에 따라 강도 및 파손 거동이 큰 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 기존의 적층 T-빔이 접합을 사용한 형 적층 T-빔보다 높은 강도를 나타냈으며, 이차접합을 사용한 T-빔이 동시경화에 비하여 상대적으로 높은 강도를 보였다. 실험 결과는 3D프리폼을 사용한 T-빔과 비교 데이터로 사용이 가능하고, 3D 프리폼에 형 T-빔 구조 및 2차접합을 사용할 경우 박리현상이 감소한 고강도의 T-빔을 제조할 수 있을 것으로 기대된다.</p>
Keywords : 조인트(Joint), 프리폼(Preform), 빔 구조물(Beam sturcture)
Paper : TA6-5.pdf

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