Progressive Failure Analysis and Strength Prediction based on Hashin Failure Criterion of Bolted Composite Joint

Hashin 파손이론을 이용한 복합재 볼트체결부의 점진적 파손 해석 및 강도 예측

In this paper, the progressive failure analysis of a bolted composite joint which is used in combustion tubes of projectiles and weapon systems is performed. Hashin's failure criterion is considered as fiber tensile failure mode, fiber compressive failure mode, matrix tensile failure mode, and matrix compressive failure mode for this analysis. And this criterion is used to make user subroutine, UMAT. Through the progressive failure analysis we predicted failure strength and compared failure strength with specimen test result.

본 논문에서는 발사체 및 무기체계의 연소관 등에 적용되고 있는 복합재의 볼트체결부에 대한 점진적 파손 해석을 수행하였다. 해석에 사용된 Hashin 파손 판정식은 복합재 파손모드에 따라 섬유 인장 파손 모드(Fiber tensile failure mode), 섬유 압축 파손 모드(Fiber compressive failure mode), 기지 인장 파손 모드(Matrix tensile failure mode), 기지 압축 파손 모드(Matrix compressive failure mode)의 4가지 모드로 고려되었으며, 이를 이용해 user subroutine인 UMAT을 개발하였다. 점진적 파손 해석을 통해 복합재 볼트체결부에 대한 파손강도를 예측 하였으며, 이를 시편 시험 결과와 비교하였다.