DNV-ST-C501 적용 전 확인해야 할 복합재료 물성 데이터의 다섯 가지 조건

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복합재료 구조를 검토할 때 가장 위험한 순간은 물성표에서 그럴듯한 숫자를 찾았을 때가 아니라, 그 숫자를 곧바로 설계 입력값으로 넣는 순간이다. 특히 DNV-ST-C501과 같은 설계 기준을 적용하려면 재료값은 단순한 데이터시트 수치가 아니라, 특정 재료계와 제조·환경·시험 조건을 대표하는 근거로 다뤄야 한다. 앞선 글 DNV-ST-C501과 항공 복합재 설계철학은 무엇이 다른가에서 살펴본 것처럼, 기준은 안전을 계수·시험·검사 체계 안에서 조직한다. … Read more

도레이첨단소재 USN 물성시험 데이터로 A-basis와 B-basis 계산하기

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데이터시트 물성으로 복합재 설계를 하면 왜 위험한가 복합재 구조 설계를 하다 보면 자주 반복되는 장면이 있다. 시스템 엔지니어가 소재 제조사에 물성을 요청한다. 제조사는 데이터시트를 보낸다. 도레이첨단소재의 경우 TDS(technical data sheet)가 제공된다. 그 안에는 인장강도, 압축강도, 탄성률, 전단강도 같은 값들이 정리되어 있다. 설계자는 그 값을 구조해석 모델에 넣고 margin을 계산한다. 초기 설계 단계에서는 문제가 없어 보인다. … Read more

탄소섬유 물성 DB

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탄소섬유 물성 DB Fiber Master Table Fiber Manufacturer Grade Diameter(μm) Tow size Density(g/cm3) Tensilestrength(MPa) Tensilemodulus(GPa) Elongation(%) Lineardensity(g/m) T300 Toray Standard Modulus 7.0 1K 1.76 3530.0 230.0 1.5 0.066 T300 Toray Standard Modulus 7.0 3K 1.76 3530.0 230.0 1.5 0.198 T300 Toray Standard Modulus 7.0 6K 1.76 3530.0 230.0 1.5 0.396 T700S Toray Standard Modulus 7.0 … Read more

복합재 설계에서 Primary Load-Carrying Ply를 표면에 멀리 두는 이유

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복합재 laminate design guideline 5는 다음과 같이 정리된다. Keep a reasonable number of primary load carrying plies away from the outer surfaces. 즉, 주요 하중을 담당하는 primary load-carrying plies를 laminate의 외표면에 너무 많이 배치하지 말라는 뜻이다. Northrop Grumman 보고서에서는 이 규칙의 이유를 다음과 같이 설명한다. Critical ply가 minor impact에 쉽게 손상되지 않도록 하기 위한 것이며, … Read more

복합재 10% Rule이란? Fiber Dominated Laminate 설계 원칙

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복합재 10% rule은 0º, ±45º, 90º 방향에 각각 최소한의 ply를 배치해 laminate가 지나치게 한 방향으로만 강해지는 것을 막는 설계 원칙이다. Northrop Grumman 가이드라인에서는 “laminates will be fiber dominated, having at least 10% of their plies in each of the 0º, ±45º, and 90º directions”로 제시한다. 이 규칙은 완전한 수학적 최적해라기보다, highly orthotropic laminate가 transverse load, … Read more