소재-구조 최적화 기반 다층-복합재료구조 충격흡수성능Impact Absorption Performance of Multi-layered Composite Structures based on Material-Structure Optimization
- Other Titles
- Impact Absorption Performance of Multi-layered Composite Structures based on Material-Structure Optimization
- Authors
- 김병조; 김태원
- Issue Date
- Jun-2009
- Publisher
- 한국복합재료학회
- Keywords
- 다층구조; 탄자한계속도; 유한요소해석; 면밀도; 질량관성모우멘트; multi-layered structure; ballistic limit(BL); finite element analysis; areal density; mass moment of inertia
- Citation
- Composites Research, v.22, no.3, pp.66 - 73
- Indexed
- KCI
- Journal Title
- Composites Research
- Volume
- 22
- Number
- 3
- Start Page
- 66
- End Page
- 73
- URI
- https://scholarworks.bwise.kr/hanyang/handle/2021.sw.hanyang/171660
- ISSN
- 2288-2103
- Abstract
- 적층 두께, 면밀도, 질량관성모우멘트는 소재의 구조-역학적 특성을 나타내는 중요한 인자들이다. 본 연구에서는 이와 같은 인자들이 다층-복합재료구조의 내충격 성능에 미치는 영향을 고찰하기 위해 높은 충격자 속도 하에서 탄자한계속도가 최대가 되는 재료-구조 최적화를 수행하였다. 세라믹복합재료, 고무, 알루미늄 그리고 알루미늄 폼으로 구성된 다층-복합재료구조의 최적화를 위해 Florence 모델과 Awerbuch-Bonder 모델을 연계한 통합 모델을 개발하였으며, 구속 조건으로써 적층 두께, 면밀도 질량관성모우멘트를 함께 사용하였다. 결과에서 알 수 있듯이, 제안된 통합 모델을 통해 계산된 탄자한계속도는 유한요소해석에서의 탄자한계속도와 거의 유사함을 확인하였다. 통합 모델을 바탕으로 재료-구조 최적화를 통해 설정된 다층구조는 최적화를 수행하지 않은 다층구조에 비해 약 16.8 %의 탄자한계속도 및 26.7 %의 충격흡수에너지 향상이 나타남을 알 수 있다.
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