적층판이론에 의한 유리섬유강화 모르타르 관의 관강성 예측 (Prediction of Pipe Stiffness of Glass Fiber Reinforced Polymer Mortar Pipe Using Laminate Plate Theory)

서지정보

· 발행기관 : 한국복합신소재구조학회
· 수록지 정보 : 한국복합신소재구조학회 논문집 / 11권 / 6호 / 17 ~ 25페이지
· 저자명 : 이동훈, 김선희, 박승진

초록

유리섬유강화 모르타르 관을 구성하는 보강섬유는 직교이방성 부재로 간주되며 재료의 성질은 서로 직각을 이루는두 개의 축을 기준으로 정의된다. 유리섬유 모르타르 관의 구조적 거동 해석을 수행하기 위해서 길이방향과 원주방향의 재료의역학적 성질, 즉 탄성계수, 전단탄성계수, 포아송비 등이 필요하며 각각의 성질들은 실험을 통해 결정하였다. 이 실험으로부터구한 각각의 역학적 성질을 적용하여 간소화된 유한요소해석방법을 제안하기 위해 적층판 이론으로부터 유리섬유강화 모르타르관의 탄성계수를 계산하고, 계산된 탄성계수를 적용하여 유한요소 해석을 수행하였다. 또한, 유한요소해석과 편평시험을 통해구한 하중-변위 관계를 비교하였으며 ASTM D2412에서 제시하고 하고 있는 관의 강성 값을 유한요소해석과 실험을 통해 예측하여 비교하였다.

영어초록

Glass fiber reinforced polymer (GFRP) mortar pipes are considered orthotropic. Their material characteristics are defined by each axis. To investigate their mechanical behaviors, compression and tension tests were performed on samples obtained from each layer of a GFRP mortar pipe. After the mechanical characteristics were determined, a finite element analysis (FEA) was conducted. In the FEA, the elastic modulus of the GFRP mortar pipe was estimated using the conventional laminate plate theory. The results obtained by the FEA were compared to those obtained by the parallel-plate test. In addition, the load–displacement relationships obtained through the FEA and parallel-plate tests were compared. The stiffness of the pipe (according to American Society for Testing and Materials D2412) was predicted and compared using the FEA and experiment.

참고자료

· 없음