CZM(Cohesive Zone Model)을 이용한 철도차량용 직물 복합재의모우드 I 층간파괴의 해석적 연구

Finite Element Analysis and Validation for Mode I InterlaminarFracture Behavior of Woven Fabric Composite for a TrainCarbody Using CZM(Cohesive Zone Model)

초록

본 연구에서는 직물 탄소/에폭시와 유리/에폭시의 DCB(double cantilever beam)시편을 제작하여 ASTM 5528-01에 준하여 모우드 I 층간파괴인성을 측정하고, 이와 동일한 조건의 유한요소해석을 수행하여 층간파괴거동을 해석적으로 평가하였다. 시험에 의하여 측정된 층간파괴인성은 탄소/에폭시는 평균 845.7J/m2, 유리/에폭시는 1,042 J/m2였다. 유한요소 모델은 접착요소를 이용하여 층간파괴를 구현하였고, 측정된 층간파괴인성을 부여하였다. 해석 결과의 검증을 위하여 시험을 통하여 측정된 시편 끝단의 반력과 Timoshenko 빔 이론을 통하여 계산된 결과를 비교하였다. 측정된 결과와 해석결과는 유사하였다.

키워드

복합재; 층간파괴; 모우드 I; DCB test; 접착요소; composite; delamination; mode I; DCB(double cantilever beam) test; cohesive element
제목
CZM(Cohesive Zone Model)을 이용한 철도차량용 직물 복합재의모우드 I 층간파괴의 해석적 연구
제목 (타언어)
Finite Element Analysis and Validation for Mode I InterlaminarFracture Behavior of Woven Fabric Composite for a TrainCarbody Using CZM(Cohesive Zone Model)
저자
김승철; 김정석; 윤혁진; 서승일
발행일
2009-10
저널명
한국철도학회논문집
권
12
호
5
페이지
719 ~ 724