Abstract
In this paper, statistical treatments of effective properties for plain weave textile composites were presented. Configurations up to 32 layers with varied stacking phase shifts were considered. Effective properties were calculated by numerical simulation in which uni-axial tensile and shear load were applied at unit cell. Sample analysis was utilized to consider the inherent randomness in the phase shift and the results were treated statistically. It was found that effective properties were dependent on stacking phase shifts for thin plain weave textile composites. The distribution of $E_{xx}$ and $V_{xy}$ were skewed and the range of possible values was relatively large. As the number of layers increased, however, the distribution width became narrower and mean values converged. In contrast, $G_{xy}$ was not affected by phase shifts and thickness changes.
본 논문에서는 평직복합재료의 섬유다발의 배열 및 적층수가 등가물성치에 미치는 영향을 연구하였다. 임의로 적층된 2~32장의 평직복합재료 구조물의 단위구조를 모델링 하였고, 단위구조의 외부 경계 면에는 반복 경계조건을 가하였다. 등가물성치는 일축 인장시험 및 전단시험을 수치적으로 모사하여 계산하였고, 섬유다발 위상차의 무작위적 특성은 표본해석을 통해 고려하였다. 계산 된 등가물성치의 통계처리 결과, 두께가 얇은 평직복합재료의 $E_{xx}$와 $V_{xy}$는 위상차의 영향을 크게 받았고, 넓은 빈도분포를 보였다. 그러나 적층수가 증가함에 따라 분포의 폭은 감소하였고 평균값은 일정한 값으로 수렴하였다. 반면에, 섬유다발의 면내 방향으로의 이동 및 적층수의 변화는 $G_{xy}$에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
