• 제목/요약/키워드: Sandwich structure

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Finite Element Aided Design of Laminated and Sandwich Plates Using Reanalysis Methods

  • Ko Jun-Bin;Lee Kee-Seok;Kim Sang-Jin
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제20권6호
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    • pp.782-794
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    • 2006
  • Classical finite element programs are not well suited to the design of composite structures, because they are primarily analysis tools and need much time for the data input and as well as for the interpretation of the results. The aim of this paper is to develop a program which allows very fast analyses and reanalyses for design process, thanks to a fast reanalysis method with changes of data and conditions. Speed in the analysis Is obtained by simplification of the analysed structure and limitations in its geometrical generality and improvements in numerical methods. The use of the program is made easy with interactive user-friendly facilities.

Size-dependent magneto-electro-elastic vibration analysis of FG saturated porous annular/ circular micro sandwich plates embedded with nano-composite face sheets subjected to multi-physical pre loads

  • Amir, Saeed;Arshid, Ehsan;Arani, Mohammad Reza Ghorbanpour
    • Smart Structures and Systems
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    • 제23권5호
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    • pp.429-447
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    • 2019
  • The present study analyzed free vibration of the three-layered micro annular/circular plate which its core and face sheets are made of saturated porous materials and FG-CNTRCs, respectively. The structure is subjected to magneto-electric fields and magneto-electro-mechanical pre loads. Mechanical properties of the porous core and also FG-CNTRC face sheets are varied through the thickness direction. Using dynamic Hamilton's principle, the motion equations based on MCS and FSD theories are derived and solved via GDQ as an efficient numerical method. Effect of different parameters such as pores distributions, porosity coefficient, pores compressibility, CNTs distribution, elastic foundation, multi-physical pre loads, small scale parameter and aspect ratio of the plate are investigated. The findings of this study can be useful for designing smart structures such as sensor and actuator.

유한용소법을 이용한 점탄성 감쇠구조물이 포함된 2단 탄성마운트 시스템의 진동/충격응답 해석 (Finite Element Vibration/Shock Analysis of Double Stage Elastic Mounting System with Viscoelastically Damped Foundation Structure)

  • 정우진;류정수;배수룡;함일배
    • 소음진동
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    • 제10권3호
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    • pp.508-516
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    • 2000
  • To study the possibility of F.E.M application to vibration and shock response of double stage elastic mounting system with complicated damped foundation structure like common-bed or raft in ships foundation structure model which has complicated damped sandwich cross-section is analyzed first. And then vibration responses experimental results and shock response of double stage elastic mounting system with complicated damped foundation structure like common-bed or raft in ships foundation structure model which adopts the above damped structure as intermediate foundation were compared. As a result it is found that F.E.M could be effectively used in analyzing the vibration and shock response of double and multi-stage elastic mounting system with complicated damped foundation structures.

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복합재료 표면안테나 구조의 굽힘 피로특성 연구 (Bending Fatigue Characteristics of Surface-Antenna-Structure)

  • 김동현;황운봉;박현철;박위상
    • Composites Research
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    • 제17권6호
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    • pp.22-27
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    • 2004
  • 본 논문은 비대칭 샌드위치 구조체인 표면안테나 구조의 설계 및 제작 그리고 피로거동의 관한 연구이다. 사용될 재료는 전기적 특성. 유전율 그리고 기계적 특성을 동시에 만족하여야 한다. 안테나의 전기적 특성을 위해 샌드위치 구조 층 사이에 마이크로스트립 안테나를 삽입시켰고, 위성통신을 목적으로 적절한 대역에서 설계하였다. 최종 제작된 표면 안테나 구조물은 $16{\;}{\tiems}{\;}8$개의 배열안테나로 설계시의 목적에 부합하는 특성을 나타내었다. 4점 굽힘실험을 통하여 표면안테나 구조물의 정하중 및 피로거동을 분석하였다. 피로하중은 0.75(1.875 kN) 하중수준을 나타내었다. 파단 시 변위는 굽힘실험 변위량인 5 mm 보다 많은 5.42 mm에서 파괴가 발생함을 볼 수 있었다. 피로실험결과와 단일하중 시의 피로수명 예측 식을 비교하였다.

냉간압연접합법에 의해 제조된 AA6061/AA5052/AA6061 복합판재의 미세조직 및 기계적 성질 (Microstructure and Mechanical Properties of AA6061/AA5052/AA6061 Complex Sheet Fabricated by Cold-Roll Bonding Process)

  • 황주연;이성희
    • 한국재료학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.392-397
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    • 2019
  • A cold roll-bonding process is applied to fabricate an AA6061/AA5052/AA6061 three-layer clad sheet. Two AA6061 and one AA5052 sheets of 2 mm thickness, 40 mm width, and 300 mm length are stacked, with the AA5052 sheet located in the center. After surface treatment such as degreasing and wire brushing, sample is reduced to a thickness of 1.5 mm by multi-pass cold rolling. The rolling is performed at ambient temperature without lubricant using a 2-high mill with a roll diameter of 400 mm at rolling speed of 6.0 m/sec. The roll bonded AA6061/AA5052/AA6061 complex sheet is then hardened by natural aging(T4) and artificial aging(T6) treatments. The microstructures of the as-roll bonded and age-hardened Al complex sheets are revealed by optical microscopy; the mechanical properties are investigated by tensile testing and hardness testing. After rolling, the roll-bonded AA6061/AA5052/AA6061 sheets show a typical deformation structure in which grains are elongated in the rolling direction. However, after T4 and T6 aging treatment, there is a recrystallization structure consisting of coarse equiaxed grains in both AA5052 and AA6061 sheets. The as roll-bonded specimen shows a sandwich structure in which an AA5052 sheet is inserted into two AA6061 sheets with higher hardness. However, after T4 and T6 aging treatment, there is a different sandwich structure in which the hardness of the upper and lower layers of the AA6061 sheets is higher than that of the center of the AA5052 sheet. The strength values of the T4 and T6 age-treated specimens are found to increase by 1.3 and 1.4 times, respectively, compared to that value of the starting material.

자동무인경전철 복합재 차체 구조물의 구조 시험 및 해석적 검증에 의한 유한요소 모델 도출 연구 (A Study on Structural Test and Derivation of Standard Finite Element Model for Composite Vehicle Structures of Automated People Mover)

  • 고희영;신광복;김대환
    • Composites Research
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    • 제22권5호
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • WR580/NF4000 유리섬유 에폭시 면재를 갖는 알루미늄 하니컴 샌드위치 복합재가 적용된 자동무인경전철 차체 구조물은 구조 시험과 유한요소 해석에 의해 평가되었다. 구조 시험은 JIS E 7105 규정에 따라 수행되었다. 차체 구조물의 추조 안전성은 다이얼 게이지와 가속도 센서를 통해 얻어진 처짐 및 고유진동수 결과에 의해 평가되었다. 그리고 제안된 유한요소 모델은 구조 시험 결과와 비교 되었으며, 유한요소 해석은 구조 시험과 잘 일치함을 보였다. 또한, 차제 구조물의 강성을 높이기 위해 언더프레임에 보강재가 적용된 모델은 설계단계에서 제안되었다. 보강된 언더프레임 모델을 갖는 복합재 차체 구조물은 구조 강성이 약 44%가 향상되었다.

복합자재의 패널 간 화염확산방지에 따른 플래시오버 지연 효과에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Flash Over Delay Effects according to the Prevention of Flame Spread between Composite Material Panels)

  • 김도현;조남욱
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권2호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • 샌드위치패널은 건축물의 내 외벽 및 지붕구조에 사용되며 양면의 불연성재료와 단열용 심재로 구성된 복합자재이다. 뛰어난 단열성능과 경량 및 시공의 우수한 특성 대비 화재 시 패널간 결합부위를 통해 화염이 내부로 유입되어 심재가 쉽게 용융되며 급격한 화염확산으로 인명 및 재산피해를 발생시킨다. 현행 건축법은 건축물 마감재료에 대하여 소규모 시험편에 대한 화재시험방법으로 연소성능을 파악하며 규정한 성능기준에 합격한 제품을 사용하도록 한다. 외벽 마감재료의 경우 불연 준불연 성능확보 재료를 사용하거나 화재확산방지구조를 설치하도록 규정한다. 본 연구는 외벽 마감재료에 국한되어 적용하고 있는 화재확산방지 구조를 샌드위치패널 건축물에 적용하여 수평 수직 화재확산의 위험성의 차이를 확인하고자 하였다. 이에 샌드위치패널에 대하여 ISO 13784-1 시험방법을 통한 실물화재실험과 금속구조물을 이용하여 패널간 화염확산을 차단하는 시공을 통해 화염확산방지 적용 여부에 대한 연소거동과 그 효과를 측정하였다. 실험 결과 패널 조인트 부위의 화염확산방지구조 시공은 패널 내부의 화염확산을 지연하며 이에 따른 플래시오버 시간이 지연되어 복합자재 건축물의 화재안전확보에 중요한 요인으로 작용될 수 있음을 확인하였다.

접합판재의 전단 변형거동에 관한 연구 (A Study on the Shear Deformation Behavior of Inner Structure-Bonded Sheet Metal)

  • 김지용;정완진;양동열;김종호
    • 소성∙가공
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    • 제14권3호
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    • pp.257-262
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    • 2005
  • In order to improve the quality of the sheared surface in cutting of inner structure bonded sheet metal the cut-off operation is mainly investigated, which is the typical shearing process in sheet metal forming technology. The sandwich sheet metals considered have inner structure which is constructed in the form of crimped expanded metal and woven metal. The inner structure is bonded between solid sheet by resistance welding or adhesive bonding. The shearing process is visualized by the computer vision system installed in front of the cut-off die and the sheared surface is measured and quantitatively compared with the help of the optical microscope after cut-off operation. From test results we found that the influence of sheared position can be observed and explained clearly and this result can be utilized to get the better sheared surface.

접합판재의 전단 변형거동에 관한 연구 (A Study on the Shear Deformation Behavior of Inner Structure-Bonded sheet metal)

  • 김지용;김종호;정완진;양동열
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2004년도 제3회 금형가공 심포지엄
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    • pp.33-38
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    • 2004
  • In order to improve the quality of the sheared surface in cutting of inner structure bonded sheet metal the cut-off operation is mainly investigated, which is the typical shearing process in sheet metal forming technology. The sandwich sheet metals considered have inner structure which is constructed in the form of crimped expanded metal and woven metal. The inner structure is bonded between solid sheet by resistance welding or adhesive bonding. The shearing process is visualized by the computer vision system installed in front of the cut-off die and the sheared surface is measured and quantitatively compared with the help of the optical microscope after cut-off operation. From test results we found that the influence of sheared position can be observed and explained clearly and this result can be utilized to get the better sheared surface.

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메타 물질 코어를 갖는 A-Sandwich 레이돔 전파 특성 해석 (Analysis of A-Sandwich Radome with Metamaterials Core)

  • 이경원;홍익표;박범준;정영철;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.1161-1170
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    • 2009
  • 본 논문에서는 recursive method를 이용하여 A-Sandwich 레이돔 코어 물질을 유전체, 드루드(Drude) 모델, 이상적인 메타 물질로 각각 가정하고 레이돔의 특성을 비교 분석하였다. 기존의 유전체 레이돔보다 이상적인 메타물질을 사용함으로써 우수한 성능을 얻을 수 있음을 증명하였으며, 분산 메타 물질의 경우 물질 상수 변화가 작은 주파수 대역을 사용함으로써 유전체 레이돔보다 좋은 성능을 얻을 수 있음을 보였다. 또한 레이돔에 메타 물질을 적용하기 위한 스킨과의 관계 및 조건을 제안하였다. Ku band 주파수 대역에서 사용 가능한 레이돔을 분석하였으며, 레이돔의 주요 성능 파라미터인 삽입 손실, 삽입 위상 지연, 편파 부정합에 대해 유전체 레이돔과 메타 물질 레이돔의 전파 특성을 비교하였다. 코어가 주파수 분산 메타 물질일 경우 굴절 지수 -1과 가까운 주파수 대역에서 유전체를 코어로 갖는 레이돔에 비해 우수한 레이돔 성능을 가짐을 알 수 있었으며, 본 논문의 결과로부터 일반적인 유전체 레이돔에 비해 메타 물질 코어를 갖는 레이돔으로부터 개선된 전파 특성을 갖는 레이돔 특성을 얻을 수 있다는 것을 확인하였으며, 레이돔 설계 및 개발에 활용할 수 있다.