• 제목/요약/키워드: Kagome structure

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Introduction of Wooden Kagome Structure to the Furniture Design

  • Chung, Woo-Yang;Xu, Hui-Lan
    • 한국가구학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.248-252
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    • 2010
  • This study is carried out to introduce the concept of Kagome structure as the new trial for the furniture design and the feasibility of its utilization in furniture industry. Kagome means originally the two dimensional bamboo-basket woven pattern that is composed of interlaced triangles whose lattice points each have four neighboring points, which was used in traditional bamboo craft design like 'Jukbuin(bamboo-wife)'. Its unique truss structure has been widely used by many kinds of the domain of science and engineering in mechanical and architectural industry with some merits, i,e, material utilization efficiency and robust strength. Here we tried to introduce two dimensional and three dimensional form of Kagome which are supposed to be a furniture design elements. Authors think these Kagome design could be realized with domestic lumber of inferior properties. Both of them would be used as a decorative element or mechanical supporter in furniture design.

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음의 푸아송비를 갖도록 변환된 와이어 직조 Kagome (A Wire-Woven Kagome Transformed to have a Negative Poisson's Ratio)

  • 강대승;한승철;박종우;;강기주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권9호
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    • pp.827-833
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    • 2016
  • 와이어 직조 Kagome는 와이어로 직조된 Periodic Cellular Metal의 일종으로서 Kagome 구조로 이루어져 있다. 와이어 직조 Kagome는 무게 대비 높은 강도와 강성을 가지면서 대량 생산에도 큰 가능성을 가지는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 ${\alpha}$-cristobalite 구조적 특성을 모사하여 음의 푸아송비를 갖는 새로운 직조 구조체를 개발하였다. 와이어 직조 Kagome를 제작한 후 사면체 단위셀 부분을 강구와Epoxy를 이용하여 채우고, 초기 변형을 주어 시편을 제작하였다. 또한 FEA 시뮬레이션을 통해 제작 가능성을 확인하고, 실제 제작한 구조체를 대상으로 기계적 특성을 연구하였다.

Wire-woven Bulk Kagome의 압축 특성 분석 (Analysis of Compressive Characteristics of Wire-woven Bulk Kagome)

  • 이병곤;최지은;강기주;전인수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권1호
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    • pp.70-76
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    • 2008
  • Periodic cellular metals (PCMs) are actively being investigated because of their excellent specific strength and stiffness, and multi-functionality such as a heat disperse structure bearing external loading. The Kagome truss PCM has been proved that it has higher resistance to plastic buckling and lower anisotropy than other truss PCMs. In this paper, the out-of-plane compressive responses of the WBK specimens have been measured, theoretically predicted and numerically analyzed. Three specimens of two-layered WBK are fabricated and tested for measuring the responses. The peak stress of compressive behavior and effective elastic modulus are predicted based on the equilibrium equation and elastic energy conservation. Moreover, the structure of the specimen is modeled using the commercial mesh generation code, PATRAN and the finite element analysis for the model under the compression is carried out using the commercial FE code, ABAQUS. Finally, the obtained results are compared with each other to analyze the compressive characteristics of Wire-woven Bulk Kagome (WBK).

볼록형 와이어 직조 카고메 트러스 PCM의 압축특성평가 (The Compressive Characteristics of The Convex Type Wire-woven Bulk Kagome Truss PCM)

  • 이명진;강기주
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.138-143
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    • 2008
  • Recently, a new periodic cellular metal(PCM) named as Wire wove Bulk Kagome(WBK) was introduced. Based on the shape of tetrahedra composing a WBK, WBKs are classified into two types, namely, concave and convex type. They are easily differentiated by changing the assembling sequence. The effect of geometrical parameters such as the wire diameter, strut length and number of layers on the compressive behavior of concave type WBK has already been investigated. In this work, the similar works were performed with the convex type WBKs. It was shown that the compressive strength of the convex type WBK was quite similar to that of the concave type. The compressive strengths of convex type specimens also depend on the slenderness ratio, but a little different from those of concave type specimens in the detailed behavior. And densification occurs earlier than the concave type WBK.

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확장금속망을 이용하여 제작된 준카고메 트러스 중간층을 갖는 샌드위치 판재의 기계적 거동 (Mechanical Behavior of Sandwich Panels with Quasi-Kagome Truss Core Fabricated from Expanded Metals)

  • 임채홍;임지현;정재규;임종대;강기주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권9호
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    • pp.1078-1085
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    • 2006
  • Many studies have been focused on how to manufacture ultra light metal structures and optimize them. In this study, we introduced a new idea to make sandwich panels with quasi-Kagome truss cores. First, metal sheets with a peculiar pattern of slits were expanded to be meshes, they are crimped into a triangular wave pattern, and then one third of struts were bent reversely to be quasi-Kagome trusses. Finally, two face sheets were bonded on the upper and the lower sides. The bending strength was estimated through elementary mechanics for the sandwich specimens with two kinds of face sheet the results of estimation were compared with the those of finite element analyses and experiments.

와이어 직조 카고메 다공질 금속을 심재로 갖는 샌드위치 판재의 최적 설계 (An Optimal Design of Sandwich Panels with Wire-woven Bulk Kagome Cores)

  • 이용현;강기주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권9호
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    • pp.782-787
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    • 2008
  • First, the effect of the geometry such as the curved shape of the struts composing the truss structure of WBK is elaborated. Then, analytic solutions for the material properties of WBK and the maximum loads of a WBK-cored sandwich panel under bending are derived. A design optimization with the face sheet thickness and the core height selected as the design variables is presented for given slenderness ratios of the WBK core. Unless the face sheet thickness is limited, the optimal design to give the maximum load per weight is always found at a confluence of three failure modes, namely, face sheet yielding, indentation plastic, and core shear modeB plastic.

초경량 금속구조재의 제작을 위한 새로운 방안 (A New Way to Manufacture Ultra Light Metal Structures)

  • 강기주;전계포;나성준;주보성;홍남호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권3호
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    • pp.296-303
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    • 2004
  • Recently, the ultra light metal structure with periodic and three dimensional truss elements takes attention because of its multi-functionality and substantial heat resistance. However, the complicated fabrication process leading to high cost has been a major obstacle to wide applications. In this paper, a new idea to construct an ultra light structure with periodic, three dimensional truss using metal wires is presented. To prove the practical validity, a Kagome-like structure was fabricated from stamped wires and punched face sheets. It was assembled by soldering. Through three-point bending and compression tests, the strength was evaluated and compared with the theory.

유사동적실험에 의한 외부접합형 카고메 트러스 제진장치가 설치된 RC 라멘조 공동주택의 내진성능 평가 (Seismic Performance Evaluation of R/C Frame Apartment Strengthened with Kagome Truss Damper External Connection Method by Pseudo Dynamic Test)

  • 허무원;천영수;황재승;이강석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.23-34
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    • 2015
  • 최근 새로운 3차원 와이어 다공질 형태의 카고메 트러스 이력형 제진장치가 개발되어, 건축물의 내진성능 개선을 위한 제진장치로서의 적용가능성이 재료실험을 통하여 검증되었다. 본 연구에서는 카고메 트러스 이력형 제진장치를 RC 라멘조 공동주택에 외부접합 한 새로운제진구조시스템을 제안하였다. 카고메 외부접합형 제진구조시스템은 대상건물, 카고메 제진장치, 지지구조물로 구성되어 있으며, 기존 층간에 설치된 제진시스템과 달리 외부 지지 구조물과 대상 건축물의 상호작용을 이용하여 제진장치가 지진 에너지를 흡수하는 시스템이다. 본 연구에서 제안한 카고메 외부접합형 제진공법의 유효성을 검증 할 목적으로 LH공사 시범적용용 RC 라멘조 20층 공동주택의 골조를 대상으로 유사동적실험을 실시하여 내진성능 개선효과를 검토하였다. 그 결과, 국내에서 발생 가능한 지진규모 (200gal)에서 비보강 골조는 중규모의 지진피해가 예상되었지만, 카고메 외부접합형 제진보강법으로 보강한 골조는 경미한 지진피해가 예상되었으며, 대규모 지진(300gal)을 상정한 경우에도 중규모 이하의 지진피해가 예상되어 본 연구에서 개발한 카고메 제진보강법의 내진성능 개선 효과의 유효성이 검증되었다고 사료된다.

등방성 감쇠장치를 갖는 KGDS시스템을 활용한 라멘조 건물의 제진효과 (Vibration Control of the Framed Building Structures Using KGDS System with Isotropic Damping Devices)

  • 허무원;이상현;천영수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.52-59
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    • 2015
  • 본 논문에서는 효과적인 제진설계를 구현하기 위한 설계기술 개발의 일환으로 20층 라멘조 형식의 공동주택을 대상으로 최근 개발된 등 방성감쇠장치 (일명 카고메감쇠장치)를 적용하여 대상구조물-카고메감쇠장치-지지구조물로 구성된 새로운 형식의 시스템 (Kagome Damper System : KGDS)을 제안하고, 대상구조물과 지지구조물의 강성차, 감쇠장치의 크기 및 지지구조물의 적용 층수 등을 변수로 수치해석을 수행하여 제진효과를 검토해 보았다. 해석결과, 밑면전단력과 최상층 최대응답변위 감소라는 관점에서 유효한 제진효과를 얻기 위해서는 지지구조물을 3개층 높이로 설치할 경우, 대상구조물과 지지구조물 간의 강성비는 약 6.4배 이상, 감쇠장치의 사이즈는 $700{\times}700mm$ 이상을 확보할 필요가 있으며, 지지구조물을 5개층 높이로 설치할 경우에는 대상구조물과 지지구조물 간의 강성비는 약 7.0배 이상, 감쇠장치의 사이즈는 $500{\times}500mm$ 이상을 확보할 필요가 있는 것으로 판단된다.