• 제목/요약/키워드: Structural foam

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폴리머 폼의 비선형 인장거동을 모사하기 위한 기공이 고려된 손상 탄성 구성방정식 (Elastic-Damage Constitutive Model for Nonlinear Tensile Behavior of Polymeric Foam)

  • 권순범;이제명
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.191-197
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    • 2018
  • 폴리머 폼은 다공성을 가장 큰 특징으로 하는 재료이기 때문에, 본 연구에서 비가역 열역학 관점을 기반으로 폴리머 폼의 기공 성장 및 합체를 고려한 손상 탄성 구성방정식을 개발하였으며, 개발된 구성방정식은 unilateral 손상의 효과를 고려하였다. 유한요소해석의 적용을 위해 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS의 사용자 서브루틴 UMAT을 이용하여 제안된 구성방정식을 수치적으로 구현하였다. 비선형 유한요소해석 결과와 폴리머 폼의 인장 시험 결과와 비교를 통해 제안된 손상 모델의 유효성을 검증하였으며, 제안된 구성방정식의 재료모델상수가 손상에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

경량성토 모형시험을 통한 연약지반상의 성토제체의 거동 (Behavior of Soft Ground Throughout Mock-up Test Using Low Self Weight Banking Method)

  • 김상철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.85-91
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    • 2011
  • 본 연구는 최근 지반공학 기술의 발전에 따라 성토제체의 자중을 가볍게 하기 위한 방안의 일환으로 화력발전소에서 발생되는 다공성의 바텀애시를 골재로 활용한 모르타르 슬러리 내부에 기포를 혼합한 경량성토공법의 활용성을 평가하고자 하였다. 개발한 경량성토층을 연약지반의 상부에 적용하였을 때 지반거동을 관측하기 위하여 모형시험기를 제작하였으며, 단계적으로 하중을 증가시켜 지반의 거동과 변형값을 측정하였다. 또한, 연약지반 현장에서 실용화되고 있는 표층고화공법과 침하량, 지반융기량, 한계 하중값을 비교함으로써 개발한 기술의 효과를 비교, 검토하였다. 모형시험을 통한 관측결과, 타 연약지반처리공법과 달리 본 성토는 강도가 높아 지반변형 크기는 작은 반면 지반변형의 영역은 넓은 것으로 나타났으며, 하중-침하량과 융기량이 기존 표층고화공법에 비해 작게 나타나고 있어 연약지반 활용에 효과적인 것으로 평가되었다.

방탄 성능 향상을 위한 적층 평판의 피탄 해석 및 적층 배열 연구 (Ballistic Analysis and Stacking Sequence of Laminate Plate for Enhancing Bulletproof Performance)

  • 김기현;김민규;김민제;신명
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.331-338
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    • 2023
  • 현대의 방탄 장갑은 우수한 관통 저항성을 갖추어야할 뿐만 아니라 군인과 군용차량의 기동성이 확보되어야 하기 때문에 경량화가 중요한 개발 요소가 되었다. 이종 적층 평판 구조의 방탄 장갑의 방탄 성능은 동일 중량 대비 구성 재료의 배열에 따라 달라진다. 본 논문에서는 케블라, 초고분자량 폴리에틸렌 그리고 에바 폼으로 구성된 방탄 장갑의 적층 배열에 따른 방탄 성능을 분석한다. 구성 재료의 두께가 5mm와 6.5mm인 두 가지 경우에서 6가지 적층 배열에 대하여 7.62 × 51mm NATO 탄환의 M80 탄을 856m/s의 속도로 충돌시키는 피탄 해석을 수행하였다. 방탄 성능을 평가하기 위해 이종 적층 평판을 관통한 발사체의 잔류 속도와 잔류 에너지를 측정하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 케블라, 초고분자량 폴리에틸렌, 에바 폼의 배열 순서를 갖는 적층 구조가 동일 중량에 대해 가장 우수한 방탄 성능을 가짐을 확인하였다.

폐유리를 활용한 불연 무기물 발포 보드 개발 및 성능평가 (Development and Performance Evaluation of Non-flammable Mineral Foam Board Using Waste Glass)

  • 김현수;최원영;김상헌;최승환;박순돈
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.17-25
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    • 2020
  • 본 연구에서는 폐유리 불연 무기물 발포 보드를 개발하고, 국내 시장에서의 사용 활성화를 위한 과정으로 물리적·역학적·환경적 특성 시험을 통해 건축 내외장재로 활용하기 위한 검증을 목적으로 한다. 이를 위해, 물리·역학적 특성으로 밀도, 흡수율, 압축강도, 내동해성에 대한 시험을 실시하였으며, 환경적 특성으로 열전도율, 불연성능, 가스유해성, 중금속 함유, 곰팡이 저항성 등의 시험을 실시였다. 또한, 실제 건축물 내외장재로 활용하기 위한 적용을 실시하여 실제 건축 자재로 활용하기 위한 검증을 진행하였다.

데크플레이트와 경량성형재가 결합된 슬래브의 차음성능에 대한 실물실험 평가 (A Study on the Sound Insulation for Void-deck Slab Combined with Deck Plate and Polystyrene Void Foam)

  • 노영숙;윤성호
    • 한국안전학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.60-65
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    • 2015
  • This study is to explore floor impact sound and sound insulation of reinforced concrete structure with void-deck slab system which combines polystyrene void foam and T-shaped steel deck plate. A void-deck slab system can effectively reduce the amount of concrete used and hence the mass of a reinforced concrete slab. Also void slab system has dynamically favorable for bending. Three-bay 2-story building was constructed as a mock up test specimen using void-deck slab system and floor impact sound was measured to valuate sound insulation performance. Light weight floor impact and heavy weight floor impact were investigated. Light weight floor impact pressure levels were 32dB, 28dB, and 29db at representative locations which are $1^{st}$ level in the floor impact sound insulation performance grading system. The heavy-weight floor impact pressure levels were 44dB, 45dB, and 43dB at representative locations which are $2^{nd}$ level in the floor impact sound insulation performance grading system. Therefore void-deck slab system can be used in public housing apartment building in terms of not only effectively reduced construction materials but also floor impact sound insulation.

멤브레인 LNG 선박용 강화 폴리우레탄폼의 극저온 거동 연구 (Study on Cryogenic Behavior of Reinforced Polyurethane Foam for Membrane Type LNG Carrier)

  • 장철웅;심천식;송하철;송창용
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.74-79
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    • 2013
  • In the context of the structural performance of an LNG hold, the mechanical characteristics of the insulation material are considered to be a critical design factor under cryogenic temperatures. This paper presents the thermal elasto-plastic behavior of the reinforced polyurethane foam (RPUF) adapted for the insulation material of a membrane-type LNG carrier via both experiments and numerical simulations realizing the cryogenic condition. The experiments are carried out to investigate the thermal transfer and thermal elasto-plastic deformation characteristics of an actual RPUF specimen. The heat transfer simulations based on the finite element method (FEM) include a forced convection analysis. The results of heat transfer analyses are compared with the experimental results. Reasonable cryogenic conditions for RPUF are reviewed based on both the analysis and experimental results.

Damping Effect of Reinforced Polyurethane Foam under Various Temperatures

  • Lee, Tak-Kee;Kim, Myung-Hyun;Rim, Chae-Whan;Chun, Min-Sung;Suh, Yong-Suk
    • International Journal of Ocean System Engineering
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    • 제1권4호
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    • pp.230-235
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    • 2011
  • Reinforced polyurethane foam (RPUF) is one of the important materials of Mark III type insulation systems used in liquefied natural gas (LNG) cargo containment systems. However, RPUF is the most difficult material to use with regard to its safety assessment, because there is little public and reliable data on its mechanical properties, and even some public data show relatively large differences. In this study, to investigate the structural response of the system under compressive loads such as sloshing action, time-dependent characteristics of RPUF were examined. A series of compressive load tests of the insulation system including RPUF under various temperature conditions was carried out using specimens with rectangular section. As a result, the relationship between deformation of RPUF and time is linear and dependent on the loading rate, so the concept of strain rate could be applied to the analysis of the insulation system. Also, we found that the spring constant tends to converge to a value as the loading rate increases and that the convergence level is dependent on temperature.

전자선 조사량과 분자량 특성이 전자선 가교 PP 발포 가공에 미치는 영향 (Effects of Irradiation Crosslinking and Molecular Weight Properties on Crosslinked PP Foaming Process)

  • 홍다윗;윤광중;백운선;정영헌;이준길
    • 폴리머
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    • 제26권4호
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    • pp.508-515
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    • 2002
  • 폴리프로필렌 (PP)의 전자선 가교 발포 공정에 있어서 전자선 조사량과 발포재료의 분자량 및 다양한 발포 공정이 발포체의 구조에 미치는 영향에 관해 연구하였다. 가교된 PP의 겔분율은 3.2 Mrad의 전자선 조사량에서 48%로 가장 높게 나타났고 발포체의 셀 균일성과 열 안정성에 큰 영향을 나타내었다. 3.2 Mrad 이상의 전자선 조사량에서 겔분율이 48%에서 더 이상 증가하지 않았으며, 발포체 구조 향상에도 더 이상 영향을 미치지 못하였다. 분자량이 증가할수록 높은 전단 점도와 겔분율을 나타내며 보다 균일하고 미세한 셀 구조를 형성하고, 열안정성이 높은 발포체를 형성하였다.

부재 절단을 위한 외부장약 발파의 전색효과 (Effect of Tamping Materials on the External Charge Blasting of Structural Members)

  • 양형식;김정규;고영훈;피유시 라이
    • 화약ㆍ발파
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    • 제31권1호
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    • pp.49-54
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    • 2013
  • 강 부재와 콘크리트 부재에 대한 외부장약 발파시 전색의 효과를 확인하기 위하여 전색캡과 우레탄폼, 모래 주머니 및 점토의 전색재를 실험하였다. 실험결과로 전색캡과 우레탄 폼, 모래 주머니는 전색효과를 기대할 수 없었으나 점토전색의 경우 부재의 완전 절단에 필요한 장약량에 대해 20%의 장약절감 효과를 확인할 수 있었다. 실험의 결과로 볼 때 표준장약식에 의한 장약량 산정법이 다소 보수적인 것으로 나타났다.