본 연구는 3D 프린팅 탄소섬유강화플라스틱 복합재료의 거동을 정밀하게 이해하고 예측하기 위해 멀티스케일 기반 파손해석 및 모델링 기법을 개발하고자 함. 다양한 하중 조건에서 시편 시험을 통해 거동 데이터와 파손 패턴을 확보하고, 섬유·기지·계면을 고려한 재료모델과 Cohesive 모델을 개발하여 점진적 손상 및 박리 거동을 모사함. 기존 x-FEM의 한계를 극복하기 위해 Rx-FEM 기법을 도입하여 균열 전파와 응력집중 기반 균열 생성 메커니즘을 구현하며, Micro-CT 기반 RVE 모델링을 통해 미세구조 특성을 반영한 멀티스케일 시뮬레이터를 구축함. 이를 통해 실험과 해석 결과를 상호 검증하여 코드 신뢰성을 확보하고, 복합재료 제조비용 절감과 설계 자유도를 바탕으로 항공·자동차 부품 산업은 물론 바이오 분야까지 응용 가능성을 확장할 것으로 기대됨.

한국연구재단(NRF), 박사과정생 연구장려금

NaN원

2021년 5월 - 2022년 4월