Abstract
In this study, closed-cell aluminum foam with an initial crack was investigated to produce an axial load-time graph. Using the 10-kN Landmarks of MTS Corporation, a 15-mm/min velocity of mode I shape was applied to the aluminum foam specimen using the displacement control method. ABAQUS 6.10 simulation was used to model and analyze the identical model in three dimensions under conditions identical to those of the experiment. The energy release rate was calculated on the basis of an axial load-displacement graph obtained from the experiment and a transient image of the crack length, and then an FE model was analyzed on the basis of this fracture energy condition. The relation between load and displacement was discussed; it was found that the aluminum foam deformed somewhat less than the adhesive layer owing to the difference in elastic modulus.
본 논문에서는 초기균열을 갖고 있는 폐포형 구조, 발포알루미늄의 축방향 기계적 거동을 실험 및 유한요소해석으로 연구하였다. 재료시험에서 MTS 사의 10kN Landmarks 를 사용하여, 모드 I 형상의 15mm/min 의 하중속도로 변위를 제어하였다. 또한 유한요소해석 범용프로그램인 ABAQUS 6.10 으로 3 차원 형상의 실험과 동일한 조건으로 모델을 구성하여 해석을 수행하였다. 실험의 축방향 변위-하중 그래프와 시간에 대한 균열 길이를 기반으로 에너지 해방률을 계산하였으며, 이 값을 해석에서 파손 에너지 조건으로 사용하였다. 결과적으로 변위 값에 따른 하중 거동을 확인할 수 있었으며, 발포알루미늄이 접착제에 비해 상대적으로 큰 밀도와 탄성계수를 가지므로 발포알루미늄의 변형이 상대적으로 작다는 것을 확인할 수 있었다.
