이 논문에서는 단일방향 및 크로스-플라이 섬유강화 복합재에서의 동적 균열 전파를 모사하기 위해 특별히 고안된 스펙트랄 방법의 정식화와 수치적 구현 방법에 대해 제시한다. 이 방법은 균열면에서 작용하는 힘과 변위 사이의 스펙트랄 관계식에 기초하고 있고, 재료는 횡등방성 고체로 가정된다. 본 논문에서 제안된 방법에 의해 섬유보강 복합재에서 전파하는 균열문제가 대해 검토 해석되며, 실험 및 문헌에 나와 있는 결과와 비교된다. 이 방법은 FRP 보강 철근 콘크리트 구조물에서의 균열해석문제에 직접 적용이 가능하다.
This paper presents the formulation and numerical implementation of a spectral scheme specially developed to simulate dynamic fracture events in unidirectional and cross-ply fiber-reinforced composites. The formulation is based on the spectral representation of the transversely isotropic elastodynamic relations between the traction stresses along the fracture plane and the resulting displacements. Example problem of dynamically propagating cracks in fiber-reinforced composites is investigated and compared with reference solutions available in the literature and/or experimental observations. This scheme can be directly applicable to the interfacial fracture analysis in the FRP reinforced concrete structures.
