• 제목/요약/키워드: 샌드위치 보

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설계변수에 대한 샌드위치 보의 파손하중 (Influence of Design Variables on Failure Loads of Sandwich Beam)

  • Jongman Kim
    • Composites Research
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    • 제16권3호
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    • pp.18-24
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    • 2003
  • 샌드위치 구조물들은 적은 무게의 첨가로 높은 강성(stiffness)을 요구하는 조선업에 널리 사용되어져 왔다. 국부하중 조건 하에서 샌드위치 구조물에 대한 디자인 변수들을 고려하는 것은 중요시되어졌다. 이 연구는 샌드위치 보의 강도에 대한 core층의 밀도, core층의 두께 그리고 face층의 두께 비율의 영향을 기술하였다. 이차원 탄성이론에 바탕을 둔 파손 하중은 AS4/3501-6 facing과 polyurethane foam core 샌드위치 보의 3점 굴곡 실험 결과와 잘 일치 하였다. 또한 그러한 파손 하중들은 face층의 비율의 변화와 함께 비교되었다. 파괴 mode들의 교차점으로 결정되어진 최적조건은 강도(strength)와 강성(stiffness)에 대한 샌드위치 빔의 최적 core 밀도의 값이 결정되었다. 추가적으로 강도에 대한 최적조건과 그렇지 못한 샌드위치 보에 대한 face 두께 비율 효과가 하중 길이에 따라 비교되었으며, 강도와 강성이 core/face무게 비율과 항께 검토하였다.

고무의 동탄성계수와 손실계수의 주파수 의존성을 평가하기 위한 양팔 샌드위치보 시험법의 연구 (A Double Cantilever Sandwich Beam Method far Evaluating Frequency Dependence of Dynamic Modulus and Damping Factor of Rubber Materials)

  • 김광우;박진택;이덕보;최낙삼
    • Composites Research
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    • 제14권3호
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    • pp.69-76
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    • 2001
  • 본 연구에서는 고무의 동탄성계수와 손실계수에 대한 주파수 의존성을 평가하기 위한 새로운 양팔 샌드위치보 시험법을 제안하였다. 고무층이 삽입되어 접착된 양팔샌드위치보 시험편의 횡진동 거동에 대해 유한요소 모달변형률 에너지법을 조합한 사인스위프 시험을 이용하여 분석하고 동적 점 탄성해석시험 및 단순공진시험 결과와 비교 검토하였다. 양팔 샌드위치보의 횡진동 모드에 따라 고무층의 주파수별 동탄성계수와 재료감쇠계수를 측정하고, 이들을 최소자승오차법에 의거하여 주파수의 이차함수로 회귀시켜 평가할 수 있었다.

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이방성판을 사용한 샌드위치판의 차음특성 (Characteristics of Sound Insulation in Sandwich Plates with Orthotropic Skin Plate)

  • 강현주;김봉기;김재승
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.853-856
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    • 2004
  • 조립식 건축용 외장재로 사용되는 샌드위치판은 충분한 구조강도가 필요하기 때문에 표면재가 굴곡판 (Corrugated plate)으로 구성되는 경우가 많다. 샌드위치판의 부재로서 굴곡판을 이방성판으로 고려하면 이론 해석상 많은 어려움이 있다. 그러나 이방성판이 샌드위치판의 부재로서 다중판으로 되었을 때에는 단판에서 보인 여러 가지 현상들이 다중판 효과에 비해서 크지않음이 실험결과에서 보이고 있다. 이러한 사실에 착안하여 이방성판을 등가의 평판으로 모델링한 후 샌드위치 모델을 적용하여 이론 예측을 수행하였다. 계측결과와 비교로부터 본 연구에서 사용된 방법은 좋은 일치를 보이고 있다.

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포옴심재를 갖는 샌드위치 보의 재료 기계적 성질 및 굽힘 국소좌굴에 관한 연구 (A study on the material mechanical properties and the flexural wrinkling of foam-filled sandwich beams)

  • 한동주;홍창선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.44-54
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    • 2003
  • 샌드위치 보의 포옴심재와 면재에 대한 물성치 실험을 통해 이들의 기계적 특성을 파악하였다. 이들로부터 포옴심재 및 적층면재로 제작된 샌드위치 보의 굽힘 국소좌굴현상을 고찰하였다. 좌굴전 양상을 고려한 굽힘 국소좌굴해석이 3점 굽힘시험을 통한 실험값에 더 근접함으로서 이를 고려한 굽힘 국소좌굴해석의 타당함을 보였고 그 양상도 고찰하였다.

3층 샌드위치보의 진동해석 (Vibration Analysis of Three Layer Sandwich Beam)

  • 박철휴;김원철;양보석
    • 소음진동
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    • 제8권1호
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    • pp.157-170
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    • 1998
  • 본 연구에서는 진동수에 종속된 GHM (Golla-Hughes-McTavish) 내부보조좌표를 사용하여, 3층 샌드위치보의 유한요소모델을 정식화하는 새로운 기법을 제안하였다. 내부보조좌표를 3층 샌드위치보에 사용하면, 비감쇠질량과 강성행렬의 운동방정식은 정성감쇠행렬이 포함되므로써 행렬의 요소들이 복잡하게 확장되어 진다. 따라서 이 방법은 실제의 많은 응용에 있어서 바람직하지 못한 유한요소모델의 행렬요소들의 증가에 따른 많은 단점을 갖게 된다. 따라서, 본 논문에서는 행렬요소들의 증가에 따른 여러 단점들을 제거하기 위하여, 행렬요소 감소방법을 GHM방정식과 합성된 운동방정식을 유도하는 새로운 방법을 제안한다.

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샌드위치 보 이론을 이용한 ERF 지능구조물의 모델링 및 진동제어 (Modeling and Vibration Control of ERF-Based Intelligent Structures via Sandwich Beam Theory)

  • 박용군;최승복;정재천
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.110-122
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    • 1996
  • 본 논문에서는 전기유동유체(Electro-Rheological Fluid : ERF)를 함유하는 지능구조물의 동적 모델링 및 진동제어를 수행하였다. 먼저 실리콘 오일을 기본용매로 하여 조성된 ERF의 복소 전단모듈러스를 전장부하와 가진 주파수의 함수로 동적 회전모드 실험을 통하여 도출한 후, 이를 샌드위치 보 이론과 연계하여 동적 모델링을 실시하였다. 도출된 6차 편미분방정식 형태의 지배 방정식을 유한요소 모델로 이산화하여 전장부하에 따른 지능구조물의 동탄성 특성값인 감쇠 고유 주파수 및 모달 손실계수를 주파수 영역에서 얻었다. 그리고 ERF를 함유한 샌드위치 형태의 지능구조물을 제작한 후 실험적으로 얻은 동탄성 특성값과 모델에 의해 예측된 동탄성 특성값을 비교 고찰하여 제시된 동적 모델에 대한 타당성을 입증하였다. 또한 모델을 통해 전장부하 함수로 예측된 주파수 응답곡선 중에서 각 주파수 대역에 대해 최소 변위가 되는 응답곡선을 요구응답으로 설정한 후, 그에 해당하는 전장부하를 선정하는 논리적인 능동 진동제어 알고리즘을 제안하였다. 제어알고리즘의 유용성을 입증하기 위해 실험적으로 수행된 능동 진동제어 결과를 주파수영역과 시간영역에서 제시하였다.

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압전필름센서를 이용한 복합재 샌드위치 보의 저속충격 모니터링 (Low Velocity Impact Monitoring for a Composite Sandwich Beam Using Piezo Thin Film Sensors)

  • 박찬익;이관호;김인걸;이영신
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.51-56
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    • 2003
  • 압전필름센서는 우수한 동적 감지 특성을 갖고 있어 복합재 구조의 저속충격을 모니터링하는데 유용하게 사용될 수 있다. 복합재 샌드위치 보에 대한 충격응답함수를 유도하였으며, 이를 충격시험와 비교하였따. 충격시험은 손상이 발생하지 않는 저에너지 조건에서 계측장치가 부착된 낙하식 충격시험기를 이용하여 수행하였다. 충격하중에 으한 샌드위치보의 거동을 예측하는 정방향 문제와 압전필름센서 신호로부터 충격력을 복원하는 역방향 문제에서 시험과 해석의 결과는 잘 일치하였다. 본 연구를 통하여 압전필름센서를 이용한 복합재 샌드위치 구조의 저속충격 모니터링 가능성을 확인하였다.

SBI(Single Burning Item)을 이용한 샌드위치패널의 화재특성 연구 (The Study on the Fire Characteristic of Sandwich Panel by SBI(Single Burning Item))

  • 김정현;김흥열;임영수;이승한
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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    • pp.493-500
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    • 2010
  • 본 연구에서는 EN 13823 기준을 적용한 시험방법인 SBI(Single Burning Item)을 이용하여 스티로폼 샌드위치패널의 화재특성에 대한 실험을 실시하였다. 현재 국내에서는 샌드위치패널 화재특성 평가방법으로 ISO 5660-1(콘칼로리미터 시험방법)과 KS F 2271(난연성시험)이 사용되고 있지만 이러한 시험방법들은 시험 스케일과 시험편 및 가열조건의 한계점 등을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 1세트를 3개로 하여 총 9개의 75mm 두께인 스티로폼 샌드위치 패널을 이용한 실험을 실시하였다. 이를 통해 공학적인 화재 물성 값인 FIGRA(FIre Growth RAte, kW/s), SMOGRA(SMOke Growth RAte, m2/s2)등을 측정하였다.

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가변 샌드위치 구조물의 형상최적설계 (Shape Optimal Design of Variable Sandwich Structure)

  • 박철민;박경진;이완익
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권9호
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    • pp.2162-2171
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    • 1993
  • Geneal Structure optimization is utilized to minimize the weight of structures while satisfying constraints imposed on stress, displacements and natural frequencies, etc. Sandwich structures consist of inside core and outside face sheets. The selected sandwich structures are isotropic sandwich beams and isotropic sandwich plate. The face sheets are treated as membrane and assumed to carry only tensions, while the core is assumed to carry only transverse shear. The characteristic of the varying area are considered by adding the projected component of the tension to the transverse shear. The bending theory and energy method are adopted for analyzing sandwich beams and plates, respectively. In the optimization process, the cost function is the weight of a structure, and a deflection and stress constraints are considered. Design variable are thickness and tapering coefficients which determine the shape of a structure. An existing optimization code is used for solving the formulated problems.

점탄성층이 부분적으로 삽입된 샌드위치보의 횡진동 감쇠특성 (Behavior of the Flexural Vibration Damping of a Sandwich Beam System with a Partially Inserted Viscoelastic Layer)

  • 박진택;유형원;장석원;최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권2호
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    • pp.225-233
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    • 2002
  • The flexural vibration characteristics of a sandwich beam system with a partially inserted viscoelastic layer have been quantitatively studied using a finite element analysis in combination with a sine-sweep test. Antisymmetric mode shapes of the flexural vibration were visualized by the holographic interferometry and agreed with those calculated by the finite element simulation. Effects of the beam thickness as well as the length and thickness of partial viscoelastic layers on the system loss factor(η$\_$s/) and resonant frequency($\omega$$\_$r/) were significantly large fur the symmetric and antisymmetric modes of the beam system.