복합재 패치가 부착된 등방성 보의 스펙트럴요소모델링

초록

항공기 날개 등의 구조물 손상은 패치를 이용한 수리가 경제성 등 여러 면에서 유리하다. 패치의 재료 중 복합재료는 우수한 비강도로 널리 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 복합재 패치가 부착된 등방성 보에 대하여 1차 전단변형 이론을 적용한 Timoshenko beam 이론과 Mindlin-Herrmann rod 이론을 적용하여 축방향 변형, 굽힘 변형, 전단 변형 및 수축 변형이 서로 연성된 동력학 모델을 유도하고 여기에 variation method를 적용하여 스펙트럴요소모델을 유도하였다. 본 연구에서 유도한 스펙트럴요소모델은 별도로 유도한 유한요소모델과의 비교를 통하여 그 정확성을 검증하였다.