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pp.11-19
기능경사재(FGM)는 구성 물질의 체적분율(volume fraction)이 복합재 전체에 걸쳐 연속적 그리고 기능적으로 분포되어 있어, 기존의 이종물질 접합식(bi-material-type) 복합재보다 현저히 우수한 열기계적 특성을 가진다. 하지만, 기능경사 내열복합재의 열-탄소성 거동은 체적분율의 분포형태와 경사층이 차지하는 상대두께비에 따라 절대적으로 좌우된다. 본 연구는 기능경사 내열복합재의 열-탄소성 특성의 이들 두 설계인자에 대한 파라메트릭 FEM해석을 다룬 것이다. 열-탄소성 이론과 유한요소 근사화에 따라 연구용 2차원 FEM 프로그램을 개발하고, 대표적인 3층 구조의 2차원 기능경사 내열복합재의 열-탄소성 특성을 설계변수의 다양한 조합에 따라 분석하였다.
Compared to classical bi-material-type composites, functionally graded materials(FGM) exhibit superior thermo-mechanical performances thanks to the continuous and functional distribution of constituent volume fractions. However, thermo-elastoplastic behavior of FGM heat-resisting composites is strongly influenced by two design parameters, the volume fraction pattern and the relative thickness of the graded layer. This paper is concerned with the parametric FEM analysis of thermo-elastoplastic characteristics of FGM heat-resisting composites. According to the theoretical work for thermo-elastoplaticity and finite element approximations we develop a test FEM program, with which we investigate thermo-elastoplastic characteristics of representative two-dimensional FGM heat- resisting composites with respect to various combinations of the two design parameters.
