Study on the Fatigue Analysis of DCB Model with Aluminum Foam

알루미늄 폼으로 된 DCB 모델의 피로해석에 관한 연구

  • 최해규 (공주대학교 기계공학과) ;
  • 조재웅 (공주대학교 기계자자동차공학부)
  • Published : 2012.12.31

Abstract

Aluminum foam with porous material has the excellent mechanical property of light weight and impact absorption. It is necessary to obtain the information of fracture toughness at the adhesive work by the joint method. This study is investigated by fatigue analysis with DCB(Double Cantilever Beam) specimen models to evaluate the strengths at adhesive joints on the basis of British industrial and ISO international standards. 4 kinds of specimens are modelled by changing the height of specimen and the analysis results are compared with each other. As the height of specimen becomes lower, the displacement on the y direction, load and energy release rates become higher. Through the correlation obtained by this study result, fracture behaviors are examined and mechanical properties can be understood. Aluminum foam material bonded with adhesive can applied to the real composite structure by use of this study result.

Keywords

References

  1. 최해규, 조재웅, "알루미늄 폼으로 된 이중외팔보 시험편의 파괴 거동에 관한 실험적 연구", 한국기계기술학회 논문집, 제14권, 제 5호, pp. 37-41, 2007
  2. 김승철외 3인, "CZM(Cohesive Zone Model)을 이용한 철도차량용 직물 복합재의 모우드 I 층간파괴의 해석적 연구", 한국철도학회논문집, 제12권, 제5호, pp. 719-724, 2009
  3. 고대철, 김병빈, A. C. Taylor, "구조용 접착제의 신뢰성 평가기술", 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술 대회 논문집(하), pp. 1581-1582, 2011
  4. 정남용, 이명대, 강삼근, "DCB 접착이음의 계면균열에 대한 파괴인성의 평가", 대한기계학회 춘계학술대회논 문집, pp. 566-572, 1999
  5. 김태원, 김병조, 김용, "내충격 성능을 위한 알루미늄 폼재의 밀도와 기하학적 특성", 대한기계학회 춘추학술대회, pp. 11-14, 2007
  6. A. Pirondi and G. Nicoletto, "Fatigue crack growth in bonded DCB specimens", Engineering Fracture Mechanics, Vol. 71, pp. 859-871, 2004 https://doi.org/10.1016/S0013-7944(03)00046-8
  7. 박성완, "연성접착제를 사용한 접착이음의 강도평가 에 대한 해석", 한국기계기술학회 논문집, 제11권, 제 2호, pp. 1-10, 2009
  8. 이찬주외 5인, "Cohesive Zone model을 이용한 접착 제 물성평가 : 모드 I", 대한기계학회 춘계학술대회 논문집, pp. 226-231, 2008
  9. 이택순, 최영근, "단소섬유/에폭시 복합재료의 Mode I 층간파괴거동에 미치는 섬유배향각의 영향에 관한 연구", 대한기계학회 논문집, 제19권, 제2호, pp. 391-401, 1995
  10. British Standard, BS 7991, "Determination of the Mode I Adhesive Fracture Energy GIC of Structure Adhesives Using the Double Cantilever Beam (DBC) and Tapered Double Cantilever Beam (TDCB) Specimens", Imperial College of Science and Technology(JISC), pp. 3-13, 2001
  11. International Standards Organization, ISO 11343, Geneva(Switzerland), 1993
  12. A. Swanson, J., Ansys 12.0, Ansys Inc, U.S.A, 2009
  13. 방승옥외 3인, "샌드위치 복합재료의 압축특성에 관한 시뮬레이션 해석", 한국산학기술학회논문지, 제13 권, 제2호, pp. 478-484, 2012
  14. 왕지석, 김윤혜, 이우수, "3차원 판구조물 해석을 위한 삼각형요소와 사각형 요소의 비교에 관한 연구", 한국박용기관학회지, 제26권, 제3호, pp. 344-352, 2002
  15. 조재웅, "이종재료의 알루미늄 이중 외팔보 복합재의 충격 거동", 한국산학기술학회논문지, 제8권, 제3 호, pp. 421-426, 2007