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2019 Vol.32, Issue 4 Preview Page
Progressive Damage Modeling of Inter and Intra Laminar Damages in Open Hole Tensile Composite Laminates

오픈 홀 인장 복합 재료 적층판에서 층간 및 내부 손상에 대한 점진적 손상 모델링

Salman Khalid1
,
Heung Soo Kim1†
살 만 칼리드1
,
김 흥 수1†
1Department of Mechanical, Robotics and Energy Engineering, Dongguk Univ., Seoul, 04620, Korea
1동국대학교 기계로봇에너지공학과
†Corresponding author: Tel: +82-2-2260-8577; E-mail: heungsoo@dgu.edu
2019. pp. 233-240
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Abstract

Open-hole tensile tests are usually performed to measure the tensile strengths of composites as they are an essential parameter for designing composite structures. However, correctly modeling the tensile test is extremely challenging as it involves various damages such as fiber and matrix damage, delamination, and debonding damage between the fiber and matrix. Therefore, a progressive damage model was developed in this study to estimate the in-plane failure and delamination between the fiber and matrix. The Hashin damage model and cohesive zone approach were used to model ply and delamination failures. The results of the present model were compared with previously published experimental and numerical findings. It was observed that neglecting delamination during finite element analysis led to overestimation of tensile strength.

Keywords
open hole tensile test
progressive damage modeling
hashin failure criteria
cohesive zone approach

인장 강도는 복합 재료를 설계하기 위한 필수 변수이므로 개방 홀 인장 시험을 통해 복합 재료의 인장 강도를 측정한다. 그러나 인장 시험을 올바르게 모델링하는 것은 섬유와 매트릭스 손상, 층간분리 및 섬유와 매트릭스 사이의 손상 같은 다양 한 손상을 수반하기 때문에 매우 어려운 과제다. 따라서 섬유와 매트릭스 사이의 면내 파괴 및 층간분리를 평가하기 위해 본 연구에서는 점진적 손상 모델을 개발하였다. 하신 손상 모델과 응집 영역 접근법을 층과 층간분리를 모델링하는데 사용하였 다. 현재 모델의 결과를 이전에 발표된 실험 및 수치 결과와 비교하여 검증하였다. 이를 통해 유한요소해석에서 층간분리를 무시하면 인장 강도가 과대평가 된다는 것을 확인할 수 있었다.

키워드
오픈 홀 인장 시험
점진적 손상 모델링
하신 손상 기준
응집 영역 접근법
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Information
  • Publisher :Computational Structural Engineering Institute of Korea
  • Publisher(Ko) :한국전산구조공학회
  • Journal Title :Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
  • Journal Title(Ko) :한국전산구조공학회 논문집
  • Volume : 32
  • No :4
  • Pages :233-240
  • Received Date : 2019-06-13
  • Revised Date : 2019-08-05
  • Accepted Date : 2019-08-07
  • DOI :https://doi.org/10.7734/COSEIK.2019.32.4.233
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