• 제목/요약/키워드: Grid-Stiffened Structure

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위성용 사각형 격자강화 구조의 다기능 구조체 개념설계 (Conceptual Design of Multi-Functional Structure using Rectangular Grid-Stiffened Structure for Satellite)

  • 서현석;장태성;이주훈;김원석;현범석;임재혁;황도순;이상곤;조희근;한은수;김임수;심은섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.526-534
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    • 2011
  • 위성의 부피 및 무게 절감을 위하여, 전자, 열제어 및 구조를 하나의 시스템으로 일체화 시키는 다기능 구조체가 개발되어 적용되어 왔으며, 다기능 구조체는 전자장비 중 무게가 많이 나가는 섀시/프레임들, 케이블들 및 커넥터들을 제거 할 수 있다. 이런 기존의 다기능 구조체의 주요 사항은 전기·전자의 섀시/프레임들을 개발 비용 및 시간이 많이 요구 되는 MCMs (Multi-Chip Modules)로 대체 하는 것이다. 본 논문은 위성의 부피 및 무게를 효율적으로 절감할 수 있는 새로운 다기능 구조체의 개념을 보여준다. 구조는 열제어 및 우주방사차폐 기능을 포함한 사각형 격자강화 구조체로 설계 및 제작된다. 사각형 격자강화 구조체는 등방격자구조체의 수정형으로 일반적인 인쇄회로기판을 섀시/프레임 없이 내장할 수 있는 충분한 공간을 제공한다.

격자-강화된 다기능 복합재 구조체의 방사차폐에 관한 연구 (A Study on Radiation Shielding for Grid-stiffened Multi-Functional Composite Structures)

  • 장태성;이주훈;서현석;현범석;김택영;서정기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권8호
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    • pp.629-639
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    • 2014
  • 강성이 우수하고, 경량으로 제작이 가능한 격자강화 복합재 구조체를 다기능 구조체의 기층구조로 적용함으로써, 전기전자회로를 용이하게 내장할 수 있으며 방사차폐 특성을 갖춘 다기능 구조체에 대한 설계 및 제작을 수행하였다. 피치계열 탄소섬유 복합재료의 적용을 통해 열전달특성을 향상시키고, 전자회로의 하우징 구조물이 없어도 우주방사환경에 충분한 내구성을 갖도록 경량 국부 강화 방사차폐 방법을 제안하고, 양성자 조사시험을 통하여 선택적 방사차폐의 효과를 검증하였다.

Numerical investigation of the buckling behavior of thin ferrocement stiffened plates

  • Koukouselis, Apostolos;Mistakidis, Euripidis
    • Computers and Concrete
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    • 제15권3호
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    • pp.391-410
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    • 2015
  • One of the most common applications of ferrocement is the manufacturing of thin stiffened plates which are prone to buckling. This study focuses on the investigation of the behavior of a ferrocement plate, stiffened in both directions by means of an appropriate grid of ribs. In the present paper detailed three-dimensional numerical Finite Element models are formulated for the simulation of the behavior of the structure under study, which are able to take into account both the geometric and material non-linearities that are present in the subject at hand (plasticity, cracking, large displacements). The difference among the formulated models lies on the use of different types of finite elements. The numerical results obtained by each model are compared and the most efficient model is determined. Finally, this model is in the sequel used for the further investigation of the effect of different parameters on the ultimate load capacity, such as the initial out-of-plane imperfection of the plate and the interaction between the axial loads in both directions.

Static analysis of a radially retractable hybrid grid shell in the closed position

  • Cai, Jianguo;Jiang, Chao;Deng, Xiaowei;Feng, Jian;Xu, Yixiang
    • Steel and Composite Structures
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    • 제18권6호
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    • pp.1391-1404
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    • 2015
  • A radially retractable roof structure based on the concept of the hybrid grid shell is proposed in this paper. The single-layer steel trusses of the radially foldable bar structure are diagonally stiffened by cables, which leads to a single-layer lattice shell with triangular mesh. Then comparison between the static behavior between the retractable hybrid grid shell and the corresponding foldable bar shell with quadrangular mesh is discussed. Moreover, the effects of different structural parameters, such as the rise-to-span ratio, the bar cross section area and the pre-stress of the cables, on the structural behaviors are investigated. The results show that prestressed cables can strengthen the foldable bar shell with quadrangular mesh. Higher structural stiffness is anticipated by introducing cables into the hybrid system. When the rise-span ratio is equal to 0.2, where the joint displacement reaches the minimal value, the structure shape of the hyrbid grid shell approaches the reasonable arch axis. The increase of the section of steel bars contributes a lot to the integrity stiffness of the structure. Increasing cable sections would enhance the structure stiffness, but it contributes little to axial forces in structural members. And the level of cable prestress has slight influence on the joint displacements and member forces.

기준신호 데이터를 이용한 보강된 복합재 구조물에서의 저속 충격위치 탐색 (Low-speed Impact Localization on a Stiffened Composite Structure Using Reference Data Method)

  • 김윤영;김진혁;박유림;;권희중;김천곤
    • Composites Research
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    • 제29권1호
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    • pp.1-6
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    • 2016
  • 본 연구에서는 4개의 FBG 센서가 설치된 보강된 복합재 구조물을 시편으로 사용하여, 충격해머로 가해진 저속 충격 위치를 탐색하였다. 100 kHz의 데이터 샘플링 속도를 가진 FBG 인터로게이터를 사용하였으며, 제안된 알고리즘을 통해 예상 충격위치를 계산하였다. 복합재 시편은 주 스파(Spar)와 몇 개의 스트링거(Stringer)를 포함하며 전체 면적은 $0.8{\times}1.2m$이다. 247개의 격자점과 36개의 보강재 지점에 대한 기준신호 데이터를 얻었으며, 이는 임의의 충격신호에 대한 비교대상이 되었다. 제안된 알고리즘은 normalized cross-correlation을 사용하여 두신호의 상호 유사성을 판독하는 방식으로 작동한다. 각각의 센서 신호로부터 얻어진 correlation 결과는 서로 곱연산되어 상호 보상적인 방법으로 사용되었다. 성능평가를 위해 대상 영역에 대한 20개의 임의의 충격시험을 수행하였다. 시험결과 성공적으로 충격위치를 탐색할 수 있었으며, 4개 센서신호를 사용하여 최대 오차 43.4 mm와 평균 오차 17.0 mm의 성능을 얻었다. 같은 시험에 대하여 사용된 센서의 개수를 변화시켜 가며 그 성능의 변화를 알아보았다. 두 개의 센서를 사용하였을 때 상호 보상적 효과가 최대가 됨을 확인하였으며, 2개의 센서(1, 2번 센서)의 조합으로 최대 오차 42.5 mm와 평균 오차 17.4 mm의 성능을 얻을 수 있었다.