• 제목/요약/키워드: Pyramidal Core

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트러스형 금속 샌드위치 판재에서 심재의 전단특성계수의 실험적 결정 (Experimental Investigation of Shear Modulus of a Core in a Metallic Sandwich Plate with a Truss Core)

  • 정창균;성대용;양동열;문경제;안동규
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권8호통권197호
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    • pp.67-73
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    • 2007
  • A sandwich plate with a truss core is composed of two face sheets and a pyramidal truss core between face sheets. This paper shows how to estimate the shear modulus of a truss core, experimentally. To determine the shear modulus of truss cores, 3-point bending tests are performed. For tests, metallic sandwich beams with truss cores are fabricated. Two kinds of truss cores are tested to investigate the shear modulus. Each test is repeated under different widths in order to increase accuracy. As a result, the shear modulus of sandwich beam is properly calculated. The deflection of a sandwich beam with a truss core by shear deformation takes the major contribution of the total deflection and the shear modulus of sandwich beam should be considered whenever it is designed.

측면하중을 받는 트러스형 내부구조를 가지는 샌드위치 튜브의 특성 (The Characteristics of a Sandwich Tube with a Truss Core under Lateral Loading)

  • 정창균;성대용;양동열;문경제;안동규
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.268-271
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    • 2007
  • A sandwich tube is a structured material that has two inner and outer circular tubes and light material between them. In this paper, a sandwich tube with a pyramidal truss core is introduced. Fabrication method and example made by brazing are shown. The behavior of the sandwich tube under lateral loading is predicted by analytical and numerical method. Comparative study between the sandwich and the monocoque tube is performed at a point of view such as strength and weight saving. As a result, proposed tube is appropriate for application to lightweight structural material

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알루미늄 피라미드 트러스 심재 샌드위치의 열유동 특성에 관한 수치해석 연구 (A Numerical Study on the Flow and Heat Transfer Characteristics of Aluminum Pyramidal Truss Core Sandwich)

  • 강종수;김상우;임재용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.638-644
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    • 2019
  • 본 연구에서는 전산유체역학 해석을 이용하여 알루미늄 피라미드 트러스 심재 샌드위치의 열유동 특성을 분석하였다. 규칙적 다공질 금속인 피라미드 트러스 코어를 샌드위치 구조물에 채용할 경우 공기 매질이 자유롭게 유입, 유출될 수 있는 개방형 코어인 점을 고려하여 하중을 지지할 수 있는 구조성능과 함께 방열체로서 다기능성을 구현할 수 있는 구조가 된다. 따라서, 유입되는 공기의 속도변화, 설계변수인 트러스각에 따른 압력강하와 열전달 메카니즘을 확인하기 위해 ANSYS/Fluent를 이용하여 수치해석을 실시하였다. 해석모델에 사용된 샌드위치 패널은 알루미늄으로 이루어져 있으며, 샌드위치 패널의 위 면재와 아래 면재 사이에는 15개의 피라미드 트러스 유닛셀이 반복되고 있다. 폭 방향으로는 무한히 넓은 유닛셀을 모사하기 위해 대칭조건을 지정하였으며, 입구에는 균일한 속도분포를 경계조건으로 입력하였다. 해석결과 입구부와 첫 유닛셀까지의 구간에서 입구영향이 관찰되었으며, 입구영향을 배제하고 마찰계수와 누셀수를 분석하였다. 공기의 속도가 증가할수록 마찰계수는 감소하였으며, 누셀수는 증가하는 경향을 보인다. 한편, V=1m/s에서 5m/s에서의 마찰계수와 누셀수 변화가 확연하였으며, 이는 층류에서 난류로 유동패턴이 변하기 때문에 거시적으로 열전도보다 대류열전달의 비중이 커졌기 때문이다. 또한, 설계변수인 트러스각에 대해서는 의미가 있을 정도의 마찰계수와 누셀수의 변화는 관찰되지 않았다. 따라서, 트러스각이 강도, 강성 등 구조성능에 민감한 점을 감안하면 다기능성을 염두에 둔 알루미늄 피라미드트러스 심재 설계 시 설계변수의 변화는 구조성능에 더 민감할 것으로 판단된다.

A numerical tool for thermo-mechanical analysis of multilayer stepped structures

  • Bagnoli, Paolo Emilio;Girardi, Maria;Padovani, Cristina;Pasquinelli, Giuseppe
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제48권6호
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    • pp.757-774
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    • 2013
  • An integrated simulation tool for multilayer stepped pyramidal structures is presented. The tool, based on a semi-analytical mathematical strategy, is able to calculate the temperature distributions and thermal stresses at the interfaces between the layers of such structures. The core of the thermal solver is the analytical simulator for power electronic devices, DJOSER, which has been supplemented with a mechanical solver based on the finite-element method. To this end, a new ele-ment is proposed whose geometry is defined by its mean surface and thickness, just as in a plate. The resulting mechanical model is fully three-dimensional, in the sense that the deformability in the direction orthogonal to the mean surface is taken into account. The dedicated finite element code developed for solving the equilibrium problem of structures made up of two or more superimposed plates subjected to thermal loads is applied to some two-layer samples made of silicon and copper. Comparisons performed with the results of standard finite element analyses using a large number of brick elements reveal the soundness of the strategy employed and the accuracy of the tool developed.

광원을 내장한 펜의 출력광과 광 도파로의 광 결합을 이용하는 터치 패널 장치의 내부 광 결합 구조 설계 (Design of Internal Coupling Structure for Touch Panel Devices Using Optical Coupling of a Pen-Shaped Light Source with Optical Waveguides)

  • 박대서;김대종;오범환;박세근;이일항;이승걸
    • 한국광학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.128-133
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    • 2009
  • 본 연구에서는 광원을 내장하고 있는 포인팅 펜(pointing pen)의 출력광과 광 도파로 배열 사이의 광 결합을 이용하여 펜의 접촉여부와 접촉 위치를 검출하는 광학식 터치 패널 장치를 제안한다. 펜의 출력광과 광 도파로 배열 간의 광 결합을 최대화하고, 동시에 특정 광 도파로로 결합된 광속이 적은 손실로 전파할 수 있도록 하기 위해 광 도파로의 교차점 마다 부가적인 피라미드 구조를 삽입하였다. 광 도파로 단면의 크기가 $50{\times}50{\mu}m^2$인 경우 광선 추적법을 통해 결정된 피라미드의 최적 구조는 밑변의 폭, 높이, 경사각이 각각 $50{\mu}m$, $22.5{\mu}m$, $42^{\circ}$이었다. 이때 광 결합 효율은 97.8%이었으며, 전파손실은 평균적으로 0.3 dB/mm이었다. 그리고 펜의 기울어짐에 대한 허용 각도는 ${\pm}12^{\circ}$임을 확인하였다.