이방성 복합재료 적층평판의 자유진동해석 개선을 위한 생브낭 원리의 적용 (2D Extended Saint-Venant's Principle for Free Vibration Analysis of General Anisotropic Laminated Plates)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 41권 / 12호 / 1195 ~ 1201페이지
· 저자명 : 정용민, 김준식

초록

본 논문에서는 기존에 개발된 생브낭의 원리를 이용한 응력 후처리 기법(김준식 등, 2011)을 복합재료 평판의 자유진동해석으로 확장 적용하였다. 고전 적층평판이론의 변위장에 부가적인 변위섭동항과 워핑함수를 포함하도록 가정하였다. 두께방향의 3차원 효과 고려를 위한 워핑함수는 3차원 응력평형방정식과 전단 구성방정식을 통해 계산되며, 전단변형효과 및 모멘트 평형을 만족시키기 위한 변위섭동항은 합응력 등가의 원리인 생브낭의 원리를 이용하여 합응력들을 비교함으로써 계산된다. 복합재료가 가지는 방향성이 변위섭동항을 통해 나타나며, 다양한 수치예제들을 통해 일차전단변형이론의 해와 비교함으로써 정확성 및 효율성을 확인하였다.

영어초록

The methodology to improve the stress prediction of beam structures developed by Kim and Cho was extended to free vibration analysis of laminated composite plates. A prediction for the dynamic responses of a composite structure is crucial in the high frequency range due to the shear deformation effects. The classical first-order shear deformation theory (FSDT) can consider shear deformation effects, but it requires the calculation of accurate shear correction factors (SCFs) owing to geometric and material configurations. To overcome this issue, we have proposed a postprocess method that does not require this data. In this methodology, perturbation terms and warping functions are employed in the displacement fields of classical lamination theory (CLT). Warping terms considering the three-dimensional effects through the thickness are obtained by the three-dimensional stress equilibrium equations. Perturbed terms to satisfy the static equivalence are then calculated by comparing the stress resultants between CLT and improved CLT (I-CLT). To verify this approach, various numerical examples are tested by comparing with the results of the FSDT.

참고자료

· 없음