복합재료 면재를 갖고 테이퍼가 있는 샌드위치 적층판의 굽힘해석

Abstract

복합재료 면재를 갖고 테이퍼가 있는 샌드위치 적층판의 처짐을 새로운 수식으로 해석하였다. 테이퍼가 있는 샌드위치 적층판은 선형으로 두께변화가 있는 직교이방성 심재와 일정한 두께의 이방성 적층 면재로 구성되어 있다. 샌드위치의 부재들을 위하여 세개의 국부좌표계를 도입하였다. 각 면재는 인장강성뿐만 아니라 면재의 연계, 굽힘강성을 고려하기 위하여 고전적층판이론으로 해석하였다. 본해석은 테이퍼가 있는 경우에만 존재하는 심재의 횡전단 변형률과 면재의 법선 변위의 기하학적인 연계성을 고려하였다. 근사해를 구하기 위하여 Rayleigh-Rits 방법을 적용하였다. 샌드위치 적층판을 해석하기 위하여 심재의 재료상수비, 테이퍼비, 경계조건, 적층순서, 그리고 심재에 대한 면재의 두께비 등 여러 가지 인자들을 이용하였다. 수치예제결과, 테이퍼가 있는 샌드위치 적층판의 처짐은 구조물의 굽힙강성에 기여하는 각 부재의 기여도에 따라 영향을 받음을 알 수 있었다.