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GFRP 피막 Al6061-T6 평활재의 저주기 피로거동 및 수명예측

Title
GFRP 피막 Al6061-T6 평활재의 저주기 피로거동 및 수명예측
Other Titles
Low Cycle Fatigue Behavior and Life Prediction of GFRP Laminated Al6061-T6 Plates
Author
이은균
Alternative Author(s)
Lee, Eun Kyun
Advisor(s)
최낙삼
Issue Date
2019-02
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
Al6061-T6 합금에 배향각도를 다르게 GFRP를 피막한 섬유금속적층판(FML)을 대상으로 일정 변형률 제어를 통한 저주기 피로시험을 수행하였다. Al 합금과 GFRP 피막 Al합금에 대해 변형률비 R=0의 사인파형 반복 변형에 의한 피로시험을 수행하여 피로거동을 평가하고 피로수명을 예측하였다. Coffin-Manson 법, 전변형률-수명 모델, 전변형률에너지밀도법을 통해 수명예측을 하였고, 실제 수명과 수명예측으로 얻은 예측수명과의 적합성을 평가하였다. 피로파괴거동을 통해 모든 피막 Al시험편은 저주기 피로를 받는 동안 반복강화를 이루다 파손된 것을 확인하였으며, Al6061-T6이 먼저 파손되고 GFRP가 박리 및 파손되었다. 모든 시험편은 0.2%와 0.3%의 변형률 조건의 피로시험 결과 응력이력곡선에서 소성변형이 거의 나타나지 않았고, 평균응력이 양의 영역에 존재하였다. 저주기 피로영역에서 모든 섬유 금속 적층 시험편은 Al6061-T6 합금 시험편보다 우수한 피로수명을 보였다. 전체 수명영역에서 0˚ 피막Al시험편의 수명이 가장 우수하였고, 90˚피막Al시험편이 가장 열등하였다. 피로수명이 사이클로 갈수록 GFRP의 피로강화 효과가 사라져 모든 재료의 피로수명의 차이는 감소하였다. Coffin-Manson법을 이용한 수명예측 방법은 장수명 영역으로 갈수록 예측수명보다 실제수명이 짧았고, 오차가 크게 발생했다. 전변형률에너지밀도는 섬유 금속 적층판의 GFRP 피막 배향에 관계없이 Al합금보다 낮게 나타났는데, 이는 탄성계수의 차이 때문이다. 모든 시험편 중 90˚ 피막 Al시험편이 가장 낮았는데, 최대응력이 작아서 탄성변형에너지밀도가 작았기 때문이다. 수명예측방법 중 가장 오차가 적은 것은 전변형률-수명 모델로서 수명예측 선도와 가장 일치한 모습을 보여 피로수명 예측 방법으로서 가장 적합하였다.
URI
http://dcollection.hanyang.ac.kr/common/orgView/000000108613http://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/100317
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > MECHANICAL DESIGN ENGINEERING(기계설계공학과) > Theses (Master)
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