• 제목/요약/키워드: Sandwich plate

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복합재료적층판의 진동해석을 위한 유한요소모델 II. 유한요소모델의 유도 및 해석 (Finite Element Analysis for Vibration of Laminated Plate Using a Consistent Discrete Theory Part II : Finite Element Formulation and Implementations)

  • 홍순조
    • 전산구조공학
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    • 제7권4호
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    • pp.103-111
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    • 1994
  • 앞의 논문 Part 1 에서 유도한 변분원리를 이용하여 복합재료적층판의 진동해석을 할 수 있는 유한요소해석 모델을 개발하였다. 이 모델에서는 어느 한 층의 면내 변위와 나머지층 단면의 회전각, 그리고 판 전체의 연직방향처짐을 절점변수로 취하게 되어 n개층으로된 적층판의 경우 2(n+1)+1의 절점 자유도를 갖는다. 따라서, 판의 주변에서는 한층의 면내변위와 각층단면의 회전각을, 판의 면내에서는 연직방향 처짐을 경계조건값으로 정의할 수 있다. 이 모델에 의해 개발한 프로그램을 이용하여 각층의 재료특성이 크게 다른 혼종형 복합재료적층판(hybrid laminate)의 고유진동문제를 해석하였다. 탄성이론해 및 다른 유한요소해석결과와 본 해석결과와의 비교를 통해 제시모델이 기존의 다른 유한요소모델보다 정확함을 예시하였다.

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알루미늄 하니콤 샌드위치 패널구조의 강도 및 진동특성 (Strength and Vibration Characteristic of Aluminum Honeycomb Sandwich Panel Structure)

  • 배동명;최철은
    • 수산해양기술연구
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    • 제38권2호
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    • pp.101-109
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    • 2002
  • 본 논문에서 알루미늄 하니콤 샌드위치판 구조(AHSP)의 특성에 대해 해석한 결과는 다음과 같다. 1) AHSP의 H/T비가 낮아질수록 응력이 감소하며, 셀 크기(H)보다는 코어의 두께(T)가 두꺼워질수록 강도와 강성이 증가함을 알 수 있다. 2) AHSP 구조가 동일한 질량에서부터 증가하면서 EASP 구조에 비해 2.5~6.0배 정도의 높은 강도를 보이는 것을 알 수 있다. 3) AHSP의 면재의 두께변화는 AHSP 전체의 강성에 별로 영향을 미치지 못했으나, 심재의 두께가 증가할수록 단면 2차 모멘트의 값이 커지기 때문에 AHSP의 강성이 매우 커짐을 알 수 있다. 4) EASP보다 강성이 큰 AHSP의 고유진동수가 크며, 진동 모드 사이의 차도 커짐을 알 수 있다. 5) 비교연구 결과 AHSP 구조가 EASP 구조보다 적은 질량으로 훨씬 더 높은 강성을 갖는, AHSP 구조의 우수성이 입증된다. 따라서 중량경감이 가장 중요한 문제 중의 하나인 초고속선 및 대형선의 경우 AHSP 구조가 높은 굽힘강성을 갖고 다른 재료에 비해 상대적으로 적은 중량이 필요하므로 구조 재료로서의 적합성을 알 수 있다.

Damping and vibration response of viscoelastic smart sandwich plate reinforced with non-uniform Graphene platelet with magnetorheological fluid core

  • Eyvazian, Arameh;Hamouda, Abdel Magid;Tarlochan, Faris;Mohsenizadeh, Saeid;Dastjerdi, Ali Ahmadi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제33권6호
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    • pp.891-906
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    • 2019
  • This study considers the instability behavior of sandwich plates considering magnetorheological (MR) fluid core and piezoelectric reinforced facesheets. As facesheets at the top and bottom of structure have piezoelectric properties they are subjected to 3D electric field therefore they can be used as actuator and sensor, respectively and in order to control the vibration responses and loss factor of the structure a proportional-derivative (PD) controller is applied. Furthermore, Halpin-Tsai model is used to determine the material properties of facesheets which are reinforced by graphene platelets (GPLs). Moreover, because the core has magnetic property, it is exposed to magnetic field. In addition, Kelvin-Voigt theory is applied to calculate the structural damping of the piezoelectric layers. In order to consider environmental forces applied to structure, the visco-Pasternak model is assumed. In order to consider the mechanical behavior of structure, sinusoidal shear deformation theory (SSDT) is assumed and Hamilton's principle according to piezoelasticity theory is employed to calculate motion equations and these equations are solved based on differential cubature method (DCM) to obtain the vibration and modal loss factor of the structure subsequently. The effect of different factors such as GPLs distribution, dimensions of structure, electro-magnetic field, damping of structure, viscoelastic environment and boundary conditions of the structure on the vibration and loss factor of the system are considered. In order to indicate the accuracy of the obtained results, the results are validated with other published work. It is concluded from results that exposing magnetic field to the MR fluid core has positive effect on the behavior of the system.

새로운 형태의 강바닥판 리브에 대한 연구 (A Study on the New Type Rib of Steel Deck Plates)

  • 주석범;박종해
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.605-615
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 파형 복부판과 허니컴 샌드위치 패널에 사용된 강판 보강 방법을 강바닥판에 적용하고, 새로운 리브와 기존 개단면 및 폐단면 리브와의 비교를 통하여 경제적인 새로운 형태의 리브를 제안하는데 있다. 새로운 리브 형태로 사다리꼴 파형, ㄹ형, 벌집형, ㅁ형 리브를 고려하고, 개단면 및 폐단면 리브와 리브 강재량을 비교한 결과, 경제성 측면에서 벌집형과 ㅁ형 리브가 좋은 결과를 나타내었으며, ㅁ형 리브가 벌집형보다 좀 더 좋음을 알 수 있었다. 실제 강바닥판에 적용 가능한 ㅁ형 리브를 만들기 위하여, 민감도 분석과 매개변수 연구를 수행하였으며, 특정 응력 조건하에서 적정한 단면을 선택할 수 있는 시스템을 구축하였다. 실 교량의 폐단면 리브와 제안한 시스템의 ㅁ형 리브의 강재량을 비교한 결과, 새로운 형태의 리브가 더 경제적임을 알 수 있었다. 따라서, ㅁ형 리브를 갖는 보강판에 대하여 본 연구에서 제안한 시스템을 이용하면 보다 더 경제적인 강바닥판을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

개선된 일차전단변형이론을 이용한 복합재료 적층평판의 고정밀 해석 (An Accurate and Efficient Analysis of Composite Plates Based on Enhanced First-order Shear Deformation Theory)

  • 김준식;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.407-418
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    • 2006
  • 본 논문에서는 일차전단변형이론(FSDT)을 이용한 복합재료 적층평판의 고정밀 해석기법을 소개한다. 전단수정계수가 자동적으로 포함되도록 횡방향 전단 변형에너지를 혼합변분이론(mixed variational theorem)을 이용하여 개선하였다. 혼합변분이론에서는 변분을 횡방향 응력들에 대해서만 취하였다. 가정된 횡방향 전단응력은 효율적인 고차이론(Cho and Parmerter, 1993)으로부터 구하였다 횡방향 수직응력은 3차 다항식으로 가정하였고, 무전단 응력조건과 평판의 윗면과 아랫면에서의 응력을 만족하는 조건을 부과함으로써 얻었다. 한편, 변위들에 대해서는 일차전단변형이론의 변위장을 사용하였다. 이렇게 해서 얻어진 변형 에너지를 본 논문에서는 EFSDTM3D이라고 명명 하였다. 본 논문에서 개발된 EFSDTM3D는 변위와 응력의 계산에서 고전적인 FSDT와 같은 정도의 계산 효율을 가지면서, 동시에 변위와 응력의 두께방향의 정확도를 면내 방향 응력들에 대한 최소오차자승법에 기초하여 응력 회복 과정을 적용함으로써 개선하였다. 계산된 결과는 고전적인 FSDT, 3차원 탄성해, 그리고 참고문헌 중에서 이용 가능한 결과들과 비교하여 검증하였다.

Detection of Expressed IL-32 in Human Stomach Cancer Using ELISA and Immunostaining

  • Seo, Eun-Hee;Kang, Jeong-Woo;Kim, Ki-Hong;Cho, Min-Chul;Lee, So-Jung;Kim, Hee-Jong;Kim, Jung-Hee;Kim, Eun-Jin;Park, Dong-Ki;Kim, Soo-Hyun;Choi, Yang-Kyu;Kim, Jin-Man;Hong, Jin-Tae
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권9호
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    • pp.1606-1612
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    • 2008
  • Interleukin (IL)-32 is a recently identified proinflammatory cytokine that is one of the IL-18 inducible genes, and plays an important role in autoimmune and inflammatory diseases. We produced antibodies against IL-32 and studied the expression of IL-32 in human stomach cancer. We detected IL-32 secreted from K-562 cells which were stably transfected with IL-32 and in the sera of stomach cancer patients by a sandwich ELISA using a monoclonal antibody KU32-52 and a polyclonal antibody. In order to optimize a sandwich immunoassay, recombinant IL-32a was added, followed by the addition of a biotinylated KU32-52 into microtiter plate wells precoated with a goat anti-IL-32 antibody. The bound biotinylated KU32-52 was probed with a streptavidin conjugated to HRP. This sandwich ELISA was highly specific and had a minimal detection limit of 80 pg/ml (mean${\pm}$SD of zero calibrator) and measuring up to 3,000 pg/ml. This ELISA showed no cross-reaction with other cytokines such as hIL-1$\alpha$, hIL-1$\beta$, hIL-2, hIL-6, hIL-8, hIL-10, hIL-18, and hTNF-$\alpha$. Intra-assay coefficients of variation were 18.5% to 4.6% (n=10), and inter-assay coefficients were 23% to 9% (n=10). The average IL-32 level in the sera of 16 stomach cancer patients (189 pg/ml) was higher than that of 12 healthy control men (109 pg/ml). Our results indicate that serum IL-32 level can be detected by using an established ELISA, and that this immunoassay and mAb KU32-09 specific for immunohistochemistry can be used in the detection of expressed and secreted IL-32 in stomach cancer patients.

대학생의 즉석섭취식품류 소비 실태와 김밥류의 미생물학적 품질 평가 (A Survey on the Ready-to-Eat Foods' Consumption Practices of University Students and Microbiological Quality Assessment of Kimbab)

  • 이진향;배현주
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.153-161
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    • 2015
  • This study was conducted to investigate the consumption practices of ready-to-eat (RTE) foods and to analyze the microbiological hazard of kimbab, a Korean dish, and the most popular of the RTE foods eaten by participants in this study. A questionnaire was distributed to 230 university students who had previously purchased RTE foods, and 224 were collected (response rate: 97.4%). Statistical analyses were conducted on the questionnaires using the SPSS program, and a total of 135 kimbab products were sampled for aerobic plate counts, coliforms, E. coli, E. coli O157:H7, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., and Listeria monocytogenes. The results of the analyses are as follows. Kimbab (87.0%), sandwich (86.4%), hamburger (89.8%), lunchbox (81.5%), and sushi (87.4%) were most often eaten immediately after purchasing. Additionally, the results of the microbiological hazards analysis of kimbab showed that the aerobic plate counts were significantly different according to the purchasing price (p<0.01). The coliform levels were significantly different according to the place of purchase (p<0.01) and the major ingredients of kimbab (p<0.05). In addition, Staphylococcus aureus and E. coli were detected in 5.9% and 5.2% of the tested samples, respectively. However, E. coli O157:H7, Salmonella spp., and Listeria monocytogenes were not detected in any of the samples. In conclusion, the manufacturers of RTE foods should apply the HACCP system for food safety.

노즈 페어링 구조용 복합재 평판의 음향 하중 저감 특성 (Acoustic Loads Reduction of Composite Plates for Nose Fairing Structure)

  • 박순홍;공철원;장영순;이영무
    • Composites Research
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    • 제17권3호
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    • pp.15-22
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    • 2004
  • 위성 발사체의 추진 기관에 의한 음향 하중은 이륙 시 작용하는 주요한 동적 하중 중 하나로서, 이에 의한 위성이나 탑재물의 파손이 보고되고 있다. 위성이나 탑재물에 작용하는 음향 하중의 강토를 저감하기 위해서는 노즈 페어링의 구조 설계 시 차음 성능을 고려한 설계가 필요하다. 특히 복합재 구조의 경우 금속재 구조에 비해 비강성이 커서 음향 하중의 차음 측면에서는 불리하다. 본 논문에서는 위성 발사체의 노즈 페어링용 복합재 평판의 차음 특성을 살펴보았다. 노즈 페어링 구조로 사용 가능한 4종의 복합재 구조에 대하여 무한판 이론 및 통계적 에너지 해석법(SEA)을 이용하여 차음 성능을 평가하였다. 해석 결과를 토대로 두 종류의 복합재 평판을 제작하여 이에 대한 차음 성능을 측정하고 예측치와 비교를 수행하였다. 이를 바탕으로 무게 대비 차음 성능이 우수한 노즈 페어링용 복합재 구조를 선정할 수 있었다.

비구속 삽입된 직물 섬유를 이용한 샌드위치 쉴드의 초고속 충격 해석 (Computational analysis of sandwich shield with free boundary inserted fabric at hypervelocity impact)

  • 문진범;박유림;손길상;김천곤
    • Composites Research
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    • 제24권3호
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    • pp.31-38
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    • 2011
  • 본 연구에서는 우주 파편들과의 초고속 충돌로부터 우주 구조물을 보호하기 위한 새로운 하이브리드 복합재료 쉴드가 제안되었다. 제안된 쉴드의 유한요소 모델을 구성하고, 에너지 흡수율을 예측하기 위해서 유한 요소 해석을 수행하였다. 최종모델의 해석에 앞서 각 구성 요소인 알루미늄 판, PMMA 판 그리고 중간층인 직물 섬유의 해석이 먼저 수행되었으며, 각 요소의 유한요소 모델의 타당성이 검증되었다. 해석에 사용된 재료 물성은 고 변형률 속도에서의 재료 물성들을 예측하여 사용하였으며, 해석 결과 개별 요소의 에너지 흡수율이 직물섬유를 제외하고는 잘 맞음을 확인하였다. 이후 하이브리드 복합재료 쉴드의 유한 요소 모델을 구성하였고, 직물섬유의 구속 조건을 고정과 비 구속의 두 가지로 나누어 해석을 수행하여 비교하였다. 이를 통해서 비구속 삽입된 섬유를 이용한 하이브리드 쉴드가 섬유 풀아웃 현상이 잘 구현되었고, 이로 인해 에너지 흡수율이 향상 될 수 있음을 최종 확인하였다.

재난치안용 멀티콥터 무인기 기체구조 개발 (Development of Airframe Structure for Disaster and Public Safety Multicopter UAV)

  • 신정우;이승규;노정호
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.69-77
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    • 2020
  • 본 논문에서는 35 kg급 재난치안용 멀티콥터 무인기의 기체구조 개발에 대해 기술한다. 경량화를 위해 구조재료는 T-700급 탄소 복합재료를 사용하였으며, 동체는 세미 모노코크 구조로, 제어 및 통신장비가 장착되는 판재는 샌드위치 구조로 설계하였다. 설계된 부품과 동일한 적층판과 파이프를 제작하고 시편시험을 수행하여 강도와 강성을 확인하였다. 정적강도 및 진동 해석을 수행하여 복합재료 적층순서를 결정하였고, 착륙속도 및 지상이격 요구조건과 비선형 해석을 통해 착륙장치 스트러트의 적층순서를 결정하였다. 정적강도시험을 통해 구조 건전성을 평가하고 착륙장치의 거동을 확인하였다.