본 논문에서는 일방향 케블라/에폭시 튜브에 대한 현실적인 트리거 모델링을 개발하기 위해 수치해석 모델이 확립하고 시험결과와 비교를 통해 검증하였다. 이를 위해, 4가지 트리거 모델을 제안하고 각각에 대해 상용 외연적 해석 프로그램인 LS-DYNA을 이용하여 유한요소 해석을 통해 축방향 압괴특성을 규명하였다. 유한요소해석에서는 2D 쉘요소와 Chang-Chang 파손기준식을 이용하였다. 또한, 해석에 적용된 소재의 기계적 물성치는 시험을 통해 얻었다. 해석모델은 원형 튜브에 대한 10mm/min의 준정적 압괴시험결과와 비교를 통해 검증하였다. 그 결과 케블라/에폭시 튜브의 하중-변위 곡선은 거의 일치했으며 무게당 흡수 에너지 (SEA)도 5% 미만의 오차에서 잘 일치하였다.
In this paper, in order to develop a realistic trigger model for a unidirectional Kevlar/Epoxy tube, the numerical model has been established and then verified by comparison with the experimental result. To achieve this goal, four different trigger models were candidated and evaluated using the commercial explicit FE code LS-DYNA. In the finite element analysis, the 2D shell element and Chang-Chang failure criterion was used. Mechanical material properties for the model were obtained by material testing in advance. The numerical results were compared with quasi-static test results under axial compressive loading at 10mm/min. The load-crushed displacement curves were very close to the experiments and SEA (specific energy absorption) showed a good agreement with experimental one within less than 5%.
