Prediction of interfacial behavior by mode of hybrid composite part using a cohesive zone model
저자
J. S. Park(박준수) ; J. C. Ryu(류재창) ; J. S. Jang(장진석) ; J. H. Kim(김재홍) ; D. C. Ko(고대철)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
English
주제어
자료형태
학술저널
수록면
119-119(1쪽)
제공처
In recent years, the automotive industry has focused on reducing CO<sub>2</sub> emissions through the development of electric vehicles and the lightweight parts of vehicles according to the strict environmental regulations of each country. A direct method for lightweight vehicle parts is to use carbon fiber reinforced plastic(CFRP) to replace conventional metal parts or join Steel/CFRP as hybrid composite parts. Hybrid composite parts have superior specific strength, flexibility, and fatigue strength compared to the existing conventional parts. However, in the manufacturing process for these parts, interfacial failure may be occurred because of the difference in deformation characteristics, such as spring back and thermal contraction. Therefore, fractures at the interface between dissimilar materials should be predicted to manufacture the hybrid composite parts. The purpose of this study is to predict the interfacial behavior for hybrid composite parts manufactured by steel sheet and CFRP. In this study, steel sheet and CFRP were joined by epoxy resin impregnated in CFRP prepreg during the curing process. Double cantilever beam(DCB) test and end-notched flexure(ENF) test were performed to obtain various adhesion properties, such as critical energy release rate of Mode I, Mode II(G<sub>I</sub>, G<sub>II</sub>) and critical stress(σ<sub>max</sub>), respectively. Traction-separation law was used to describe the interfacial behavior between Steel/CFRP. Also, Finite element(FE) analysis with Cohesive zone model(CZM) was performed to predict adhesive failure and its results were compared with experimental ones. Finally, experimental drawing of steel/CFRP hybrid parts, such as DP980/CFRP and DP590/CFRP hybrid part is performed to investigate the interfacial behavior of steel and CFRP due to spring back. Adhesive failures at the interface of steel and CFRP observed in experimental drawing are quantitatively compared with those of FE simulation
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