Composites Research

The Korean Society for Composite Materials (한국복합재료학회)
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Experimental Debonding Failure Behaviors of Composite Skin-Stiffener Bonded Specimens

복합재료 스킨-보강재 접합 시편의 파손 특성에 대한 시험 연구

  • 김광수 (한국항공우주연구원 구조팀) ;
  • 안재모 (한국항공우주연구원 구조팀) ;
  • 장영순 (한국항공우주연구원 구조팀) ;
  • 이영무 (한국항공우주연구원 발사체기술실)
  • Published : 2007.12.31
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Abstract

Debonding failure characteristics of the composite skin-stiffener specimens were experimentally investigated. The influences of bonding methods, types of stiffener shape and various secondary bonding parameters were evaluated. Present test results combined with the previous test results[1] showed that the failure displacement of the skin-stiffener specimens well evaluates the skin-stiffener debonding failure strength of the composite stiffened panels. The specimens with an open type stiffener had lower bending stiffness and larger failure displacement than those with a closed type stiffener. Secondary bonding and co-curing with adhesive had better failure strength than co-curing without adhesive film. Secondary bonded specimens failed by adhesive failure and co-cured specimens failed by delamination failure. As the bondline thickness was thinner, the skin-stiffener specimens had higher failure strength. The fillets had no influence on failure strength of the specimens. The influence of the surface roughness was shown according to types of stiffener shape.

스킨-보강재 시편 시험을 통해 스킨과 보강재의 분리 파손 특성을 살펴보고 접합방법, 보강재 단면 및 이차 접합 파라미터의 영향을 조사하였다. 본 시험 결과와 이전 시험[1]의 결과를 종합해 볼 때, 보강패널의 스킨-보강재 분리 파손 강도를 판단하는 기준으로 스킨-보강재 시편의 파손 변위를 이용하는 것이 타당하며 동일한 접합 방법을 사용할 경우, closed형 보다 open형 보강재를 사용하는 것이 복합재 보강 패널에서 스킨과 보강재의 분리파손을 방지하는데 유리함을 알 수 있었다. 접합방법으로는 이차접합 및 접착제를 사용한 동시성형이 좋은 파손 강도를 보였으며 접착제 없는 동시성형이 가장 나쁜 파손 강도를 나타내었다. 파손 모드는 이차접합 시편은 주로 계면 파손이 발생하였으며 동시성형 시편은 복합재료의 층간분리 파손이 발생하였다. 이차 접합 시편에서는 접착제 두께가 작을수록 높은 파손 강도를 보였다. Fillet은 시편의 강도에 영향을 미치지 않았다. 표면 조도의 영향은 open형 및 closed형 시편이 다르게 나타났다.

Keywords

References

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