Original Article
  • Compression Test of Subelement and Tension Test of Hoop Ring for Stiffness Evaluation of Conical Composite Lattice Structures
  • Min-Hyeok Jeon*, Seung-Taek Kong*, Hae-Ri No*, In-Gul Kim*, Sang-Woo Lee**

  • * Department of Aerospace Engineering, Chungnam National University
    *† Department of Aerospace Engineering, Chungnam National University
    ** Defense and Aerospace Division, Hankuk Fiber Group

  • 콘형 복합재 격자 구조의 강성 평가를 위한 Subelement의 압축 시험 및 후프 링의 인장 시험
  • 전민혁* · 공승택* · 노해리* · 김인걸* · 이상우**


The compression and tension test were performed to evaluate the stiffnesses of the conical composite lattice structures and results of test were compared with finite element analysis results. Because of difficulty to perform simple tension and compression test due to conical shape, suitable specimens and jig for test were made. Subelements extracted from the structure were prepared for compression test. Compression test of subelement was performed and compressive strains in fiber direction were measured. Compressive stiffness of the helical rib was verified by finite element analysis results. For stiffness of hoop rib, hoop ring specimens were extracted from the structure. Tension test of hoop ring specimen was performed to apply bending deformation to hoop rib. Stiffness of hoop rib was verified by finite element model considering various fiber volume fraction in thickness direction.

콘형 복합재 격자 구조체의 강성 평가를 위한 두 종류의 시편 단위 압축 및 인장 시험을 수행하였으며 유한요소해석 결과와 비교하였다. 구조체는 높이별로 반경이 변화하는 콘형이므로 단순 압축 및 인장 시험이 어려우므로 시험 수행이 가능한 형태의 시편 및 지그를 제작하여 시험을 수행하였다. 압축 시험이 가능하도록 단위 격자 구조체를 Subelement 형태로 가공하였으며, 압축 시험을 수행하여 측정된 섬유방향 압축 변형률을 유한요소해석 결과와 비교하여 헬리컬 리브의 강성을 확인하였다. 후프 리브의 강성 평가를 위해서는 구조체에서 후프 링 시편을 가공하여 인장 시험을 수행하였다. 후프 링에 인장 하중을 가하여 굽힘 변형이 크게 발생하도록 하였으며, 두께 방향 섬유체적비를 고려한 유한요소해석 결과와 비교하여 후프 리브의 강성을 확인하였다.

Keywords: 콘형 복합재 격자 구조(Conical Composite Lattice Structures), 단위 격자 구조(Unit Lattice Structure), 후프 링(Hoop Ring), 유한요소해석(Finite Element Analysis)

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Correspondence to

  • In-Gul Kim
  • Department of Aerospace Engineering, Chungnam National University

  • E-mail: igkim@cnu.ac.kr