재료 및 기하학적 파라미터가 Peel Test의 Mixed Mode Ratio에 미치는 영향
The Effects of Material and Geometrical Parameters on Mixed-Mode Ratio of Peel Test
- 주제(키워드) Peel test , Mixed-mode fracture , Cohesive zone model
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 정현용
- 발행년도 2019
- 학위수여년월 2019. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000064569
- UCI I804:11029-000000064569
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
박리실험(peel test)은 접착제(adhesive)가 접착 면에서 박리 될 때 박리하중을 측정하고, 이를 기반으로 에너지 방출률(energy release rate)을 계산하는 데 사용된다. 이 실험은 주로 단단한 기판(substrate)에 접착된 박판(film)을 일정한 각도(peel angle)로 잡아당기면서 박리 하중을 측정하는 것인데, 90°, 180° 실험이 일반적이다. 박리 면은 재료 및 기하학적 파라미터에 따라 상이한 전단 응력과 수직 응력을 받기 때문에 혼합모드파괴(mixed-mode fracture)가 발생한다. 기존 연구에서는 박리 면의 혼합모드파괴를 박리 각도의 함수, 단일 모드, 선형탄성 파괴역학(linear elastic fracture mechanics) 등으로 결정하였다. 본 연구에서는 박리실험에서 재료 및 기하학적 파라미터가 혼합모드파괴에 미치는 영향을 분석해 혼합모드비(mixed-mode ratio)를 결정하였다. 결정된 혼합모드비는 선형탄성 파괴역학 영역뿐만 아니라 fracture-length scale이 상대적으로 큰 영역, mode dependent fracture 영역, 박판의 소성변형 영역까지 포함한다. 이 과정에서 응집영역 모델(cohesive zone model)을 사용하여 유한요소 해석에서 접착제를 모델링하였다. Fracture-length scale이 작을 때 유한요소해석으로 결정한 혼합모드비는 선형탄성 파괴역학으로 정의된 혼합모드비를 잘 예측하였으며, fracture-length scale이 커지면 mode I 영향이 증가하는 결과를 얻었다.
more