Fig. 25 Restraints of the simulation
있다.
하중이 작용하였을 때 모든 레이어에서 스카프가공된 면에 집중적으로 응력이 작용하는 것을 알 수 있다. 이는 보수된 부 위가 응력집중부로 작용하여 여전히 취약부위로 남게되는 것 을 알 수 있다.
(a) Equivalent stress
(b) Max. shear stress Fig. 26 Result of the FEM
(a) Top ply
(b) 3rd ply
(c) 2nd ply
(d) 1st ply
Fig. 27 Stress distribution on the each layers (2) 스카프 앵글 45°
그림 28에 스카프 앵글 45°에 대한 해석결과를 보여주고 있다. 스카프 앵글 45°의 경우 스카프 앵글 60°에 비하여 보 수 부위에 대한 응력집중은 줄어들었으나 여전히 접착된 부위 에서 응력이 집중되어있어 효과적인 보수가 이루어졌다고 판 단하기 어렵다. 또한 하중이 라미네이트에 충분하게 분산되지 않은 점에서 보수로 인한 강도회복이 충분하지 않은 것을 알 수 있다.
하중이 작용하였을 때 여전히 모든 레이어에서 응력이 충분 하게 분산되지 않고 있는 것을 알 수 있다. 스카프 앵글 45°
에 비하여 전체적으로 낮은 응력수준을 유지하고 있지만 보수 부위는 여전히 응력집중으로 인한 취약부위로 남아있기 때문 에 충분한 강도회복을 기대하기 어려운 상황임을 알 수 있다.
(a) Equivalent stress
(b) Max. shear strain Fig. 28 Result of the FEM
(a) top ply
(b) 3rd ply
(c) 2nd ply
(d) 1st ply
Fig. 29 Stress distribution on the each layers
(3) 스카프 앵글 30°
그림 30에 스카프 앵글 30에 대한 해석결과를 보여주고 있 다. 스카프 앵글 30°부터 응력이 점점 넓은 영역에 걸쳐 분포 되어 있음을 알 수 있다. 스카프 보수에 의해 응력의 분포가 넓게 분산되기는 하였으나 여전히 인장에 의한 접착제의 파괴 가 발생하기 때문에 보수된 구조물의 안전성이 충분하다 보기 는 어렵다.
하중이 가해졌을 때 각 레이어에 분포되는 응력을그림 31에 나타내었다. 그림 31에서 레이어 각각에 작용하는 응력 또한
보수 부위 주변으로 확장되어 있음을 알 수 있다. 그러나 응력 이 분산된 영역이 보수 부위 주변에 제한되어 있기 때문에 응 력이 집중되어있음을 알 수 있다.
(a) Equivalent stress
(b) Max. shear strain Fig. 30 Result of the FEM
(a) Top ply
(b) 3rd ply
(c) 2nd ply
(d) 1st ply
Fig. 31 Stress distribution on the each layers
(4) 스카프 앵글 15°
그림 32에서 스카프 앵글 15°로 보수된 경우에 대한 해석 결과를 나타내고 있다. 응력의 분포가 스카프 앵글 30°에 비 해 넓게 분산되어있으나 여전히 접착면에서 인장에 의한 파괴 가 일어날 것으로 예상된다.
그림 33에서 레이어 각각에 작용하는 응력 또한 보수 부위 주변으로 확장되어 있음을 알 수 있다. 스카프 앵글 30°의 경 우와 유사한 양상을 나타내고 있다. 그러나 응력이 분산된 영 역이 보수 부위 주변에 제한되어 있기 때문에 응력이 집중되
어있음을 알 수 있다.
(a) Equivalent stress
(b) Max. shear stress Fig. 32 Result of the FEM
(a) Top ply
(b) 3rd ply
(c) 2nd ply
(d) 1st ply
Fig. 33 Stress distribution of the each layers
(5) 스카프 앵글 10°
그림 34에서 스카프 앵글 10°로 보수된 경우에 대한 해석 결과를 나타내고 있다. 스카프 앵글 10°에서도 보수 부위의 응력 집중이 분산되는 것을 알 수 있으며 라미네이트에서 하 중을 지지하기 시작하는 것을 알 수 있다.
스카프 앵글 10°의 경우 각 레이어에 작용하는 응력의 상 태를 그림 35에 나타내었다.
그림 35를 보면 각각의 레이어에 작용하는 응력의 분포를 알 수 있다. 전체적인 응력수준이 낮아진 것을 알 수 있으며
넓은 구간에 걸쳐 응력이 분산된 것을 확인할 수 있다.
(a) Equivalent stress
Fig. 34 Result of the FEM
(a) Top ply
(b) 3rd ply
(C) 2nd ply
(d) 1st ply
Fig. 35 Stress distribution of the each layers
(6) 스카프 앵글 5°
그림 36에서 스카프 앵글 5°로 보수된 경우에 대한 해석 결과를 나타내고 있다. 스카프 앵글 5°에서도 보수 부위의 응 력 집중이 분산되고 있으며 라미네이트가 하중을 지지하는 범 위가 현저하게 커진 것을 알 수 있다. 충분하게 넓은 영역에 분산된 응력분포와 라미네이트에 부가된 하중으로 스카프 보 수 시에 스카프 앵글 5° 내외로 가공하는 것이 가장 효과적 일 것으로 생각된다. 스카프 앵글이 5° 이하일 경우 더 우수 한 효과를 낼 수 있는 가능성은 있지만 현실적으로 가공이 어 렵고 효율성 측면에서 의미가 없다고 할 수 있다.
그림 37에 각각의 레이어에 대한 응력 분포를 나타내고 있 다.
(a) Equivalent stress
(b) Max. shear stress Fig. 36 Result of the FEM
(a) Top ply
(b) 3rd ply
(c) 2nd ply
(d) 1st ply
Fig. 37 Stress distribution of the each layers