복합재료

일방향재의 층을 [0/90]ₛ와 같이 직교시켜 대칭으로 쌓은 적층판의 면내 강성에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?

  1. A0° 방향과 90° 방향의 영률은 같고, 45° 방향에서도 두 층이 절반씩 작용하므로 면내에서 등방성이 된다
  2. B0° 방향의 영률만 높고, 90° 방향은 섬유가 하중을 받지 않아 수지만의 영률이 된다
  3. C0° 방향과 90° 방향의 영률은 거의 같지만, 45° 방향에서는 면내 전단이 작용하여 작아진다
정답과 해설 보기

정답: C. 0° 방향과 90° 방향의 영률은 거의 같지만, 45° 방향에서는 면내 전단이 작용하여 작아진다

[0/90]ₛ에서는 0° 방향으로 인장하면 0° 층이, 90° 방향으로 인장하면 90° 층이 섬유 방향으로 하중을 받으므로 두 방향의 영률은 거의 같아집니다. 그러나 45° 방향으로 인장하면 어느 층의 섬유도 하중 방향에서 45° 어긋나고, 변형은 주로 수지가 지지하는 면내 전단이 되므로 영률은 크게 떨어집니다. 면내에서 등방성에 가깝게 하고 싶을 때는 [0/±45/90]ₛ와 같이 45° 층을 추가한 준등방성 적층으로 합니다. 45° 방향도 같다는 설명은 이 점을 놓치고 있습니다. 90° 방향에서도 90° 층의 섬유가 하중을 받으므로 수지만의 영률이 되는 것은 아닙니다. 또한 어떤 적층에서도 두께 방향은 수지가 지지하므로 층간 박리가 일어나기 쉬운 점은 남습니다.

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