Original Article
  • A Study on the Evaluation of Fracture Taughness under Mixed Mode Loading in GMT Composite Materials
  • Choon-Jae Lee, Hei-Song Kim
  • GMT 복합재료의 혼합모드 하중하에서 파괴 인성 평가에 관한 연구
  • 이춘재(대전산업대학교 기계공학과), 김희송(단국대학교 기계공학과)
Abstract
본 논문에서는 혼합모드하중하에서 파괴인성시험을 굽힘모우멘트(M), 전단력(F), 비틀림모우멘트(T)를 받고 있는 편측균열시험편을 사용하였다. 시험편의 균열부에서 J 적분은 J =JⅠ+JⅡ +JⅢ로 구하였다. 여기서 JⅠ,JⅡ와 JⅢ 는 모드 I과 모드 II, 모드 III 변형으로 만들어지는 각각의 J 적분값이다. JⅠ,JⅡ와 JⅢ는 M-θ(θ: 균열개구각), F-U(U: 균열전단변위), T-α(α: 균열비틀림각)로 부터 계산하였다. 실시간에 따른 M-θ, F-U 그리고 T-α를 얻기 위하여 혼합모드하중에 대한 새로운 변형게이지로 광학위치측정장치(PSD)를 사용하였다. 파괴인성시험은 유리섬유의 함침량(20%, 30%, 40% Wt)에 따른 GMT 복합재료로 수행하였다. 부하장치는 이 실험을 위하여 설계하여 제작하였다. 파괴인성치(JC)를 시험편의 하중조건에 따르 분류하여 보면 MMT-3(모드 I+모드 II+모드III) 시험편이 가장 작은 값을 갖고 있다. 유리섬유의 함침량에 따라 분석하여 보면 함침량이 많은 시험편이 파괴인성에서 가장 큰 값을 갖는다. 균열개시점은 AE(Acoustic Emission)로 측정하였고 균열개시점에서 진폭은 시험편의 하중조건 또는 유리섬유의 함침량에 관계없이 거의 일정한 값을 갖는다.

본 논문에서는 혼합모드하중하에서 파괴인성시험을 굽힘모우멘트(M), 전단력(F), 비틀림모우멘트(T)를 받고 있는 편측균열시험편을 사용하였다. 시험편의 균열부에서 J 적분은 J =JⅠ+JⅡ +JⅢ로 구하였다. 여기서 JⅠ,JⅡ와 JⅢ 는 모드 I과 모드 II, 모드 III 변형으로 만들어지는 각각의 J 적분값이다. JⅠ,JⅡ와 JⅢ는 M-θ(θ: 균열개구각), F-U(U: 균열전단변위), T-α(α: 균열비틀림각)로 부터 계산하였다. 실시간에 따른 M-θ, F-U 그리고 T-α를 얻기 위하여 혼합모드하중에 대한 새로운 변형게이지로 광학위치측정장치(PSD)를 사용하였다. 파괴인성시험은 유리섬유의 함침량(20%, 30%, 40% Wt)에 따른 GMT 복합재료로 수행하였다. 부하장치는 이 실험을 위하여 설계하여 제작하였다. 파괴인성치(JC)를 시험편의 하중조건에 따르 분류하여 보면 MMT-3(모드 I+모드 II+모드III) 시험편이 가장 작은 값을 갖고 있다. 유리섬유의 함침량에 따라 분석하여 보면 함침량이 많은 시험편이 파괴인성에서 가장 큰 값을 갖는다. 균열개시점은 AE(Acoustic Emission)로 측정하였고 균열개시점에서 진폭은 시험편의 하중조건 또는 유리섬유의 함침량에 관계없이 거의 일정한 값을 갖는다.

This Article

  • 1996; 9(2): 1-14

    Published on Apr 30, 1996