섬유강화 복합재료는 무게 절감을 위해 다양한 공학 분야에 널리 사용되고 있다. 각 층의 재료 물성치는 일반적인 금속재료에 비해 더 불확실한 것으로 알려져 있으며 하중 방향에 따라 매우 민감하게 반응한다. 그러므로, 복합재 적층판의 설계에서 불확실성을 고려하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 COMSOL과 MATLAB을 이용하여 끝단 변위가 설계 요구조건으로 정의된 경우, 재료 물성치를 확률변수로 하는 복합재 적층판에 대한 신뢰성 해석을 수행하였다. 또한 근사기법의 효율성과 정확성을 확인하고 확률론적 민감도 해석을 수행하였다. 결과적으로 수중 비행체의 비행자세 안정장치에 대한 개선된 설계 방법의 적용가능성을 제시할 수 있었다.
Advanced fiber-reinforced laminated composites are widely used in various fields of engineering to reduce weight. The material property of each ply is well known; specifically, it is known that ply is less reliable than metallic materials and very sensitive to the loading direction. Therefore, it is important to consider this uncertainty in the design of laminated composites. In this study, reliability analysis is conducted using COMSOL and MATLAB interactions for a laminated composite plate for the case in which the tip deflection is the design requirement and the material property is a random variable. Furthermore, the efficiency and accuracy of the approximation method is identified, and a probabilistic sensitivity analysis is conducted. As a result, we can prove the applicability of the advanced design method for the stabilizer of an underwater vehicle.
