응집영역요소를 이용한 균열진전 모사

하상렬

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자료유형: 학술저널

저자정보: 하상렬

저널정보: 한국전산구조공학회 한국전산구조공학회논문집 한국전산구조공학회논문집 제22권 제6호

발행연도: 2009.1

수록면: 519 - 526 (8page)

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본 연구에서는 복합재료 적층판에서 균열 생성 및 전파로 이루어지는 계면박리 현상을 모사하기 위하여 응집영역모델을 사용하였다. 응집영역모델을 고려한 유한요소해석을 수행하기 위하여 응집요소를 수식화하였으며, 상용유한요소 프로그램인 Abaqus의 사용자 정의 서브루틴 UEL로 구현하였다. 제안된 응집요소의 타당성과 유효성을 평가하기 위하여 복합재료 적층판의 이중외팔보(double cantilever beam) 시험과 ENF(end notched flexure) 시험결과와 유한요소해석 결과를 비교하였다. 해석 결과는 거시적인 하중-변위 곡선을 비교적 잘 예측하였다. 또한 응집요소를 이용한 유한요소해석시 탄성계수와 응집요소의 크기가 구조물의 하중-변위 곡선에 미치는 영향을 수치적으로 연구하였다. 균열 전파 경로의 격자 의존성을 최소화하고 하중-변위 곡선에 나타나는 지그-재그 현상을 제거하기 위하여 균열 선단에서 충분히 작은 응집요소가 사용되어야 한다.

#응집영역요소 #균열 생성 및 전파 #계면박리 #복합재료 적층판 #cohesive zone element #crack initiation and propagation #delamination #composite laminates

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Barenblatt, G.I. / 1962 / Mathematical Theory of Equilibrium Crack in Brittle Fracture / Advance in Applied Mechanics 7 : 55 ~ 129

Benzeggagh, M.L. / 1996 / Measurement of Mixed-Mode Delamination Fracture Toughness of Unidirectional Glass/Epoxy Composites with Mixed- Mode Bending Apparatus / Compos. Sci.

Camacho, G.T. / 1996 / Computational Modelling of Impact Damage in Brittle Materials / International Journal Solids Struc. 33 : 2899 ~ 2938

Cox, B. / 2005 / Cohesive Models for Damage Evolution in Laminated Composites / International Journal Fracture 133 : 107 ~ 137

Dugdale, D.S. / 1960 / Yielding of Steel Sheets Containing Slits / Journal Mech. Phys. Solids 8 : 100 ~ 108

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