마찰력을 고려한 필라멘트 와인딩된 링 시편의 인장강성 평가기법

Abstract

본 연구에서 겉보기 인장강도를 위해 적용되는 spilt disk 시험에 대한 유한요소 구조해석을 수행함으로써 정량적인 인장강성의 평가기법을 제시하였다. 이때 사용한 구조해석 프로그램은 ANSYS4.4A이며 링 시편과 시험치구는 4절점 isoparametric solid element와 surface contack element로 모델링하였다. 또한 마찰력이 인장강성에 미치는 영향을 조사하기 위해 시험치구와의 마찰계수를 변화시켰으며 이때 하중은 최대하중까지 연속적으로 하중을 작용시켰다가 제거하는 경우를 고려하였다. 연구결과에 따르면 필라멘트 와인딩된 링 시편의 하중-변형률 선도는 시험치구와의 마찰력으로 인해 히스테리시스 루우프를 형성하지만 하중작용시와 하중제거시의 인장강성을 각각 구한 다음 이들을 평균하면 필라멘트 와인딩된 링 시편의 인장강성을 정량적으로 평가할 수 있다.