• 한국기계가공학회지
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• 제17권2호
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• pp.137-144
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• 2018

This study describes the 3D design and analysis of a composite insulation boom of an aerial work platform for electric work. Structural analysis of the composite insulation boom was performed using ANSYS and the total deformation, equivalent stress, and normal elasticity were investigated at 150 mm, 500 mm, 1,000 mm, and 1,500 mm using a mounted strain gauge. The results of the analysis and test were similar in a linearly increasing slope and the difference in the strain value was about 10%. This difference depends on the compressive force in the manufacturing process.

• Steel and Composite Structures
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• 제28권5호
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• pp.607-615
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• 2018

The dynamic behavior of the deployment and folding process of a foldable boom based on the Miura origami pattern is investigated in this paper. Firstly, mechanical behavior of a single storey during the motion is studied numerically. Then the deployment and folding of a multi-storey boom is discussed. Moreover, the influence of the geometry parameters and the number of Miura-ori elements n on the dynamic behavior of the boom is also studied. Finally, the influence of the imperfection on the dynamic behavior is investigated. The results show that the angles between the diagonal folds and horizontal folds will have great effect on the strains during the motion. A bistable configuration can be obtained by choosing proper fold angles for a given multi-storey boom. The influence of the imperfection on the folding behavior of the foldable mast is significant.

• Composites Research
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• 제33권1호
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• pp.13-18
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• 2020

기존 소방구조용 작업차에서 문제가 되고 있는 협소도로 진입의 어려움 및 구조를 위한 신속한 작업 전개 한계성을 극복하기 위한 목적으로 소형 구조작업차 연구가 진행되고 있으며 이에 따른 경량화 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 소방 구조 작업차 5번 붐은 288 mm(W) × 299 mm(D) × 3,691 mm(L)이며 이에 걸리는 최대 하중은 876 kg이고, Steel Boom의 Thickness는 3 mm이다. Steel (STRENX960)을 CFRP 복합재로 변경하여 제작하기 위해 Carbon Fiber NCF (±45°, 2축)를 직조하고 이를 NCF Prepreg로 제작하였고 경량화와 강성, 강도를 극대화할 수 있는 최적설계 패턴을 제시하였다. 이 과정은 구조해석을 바탕으로 설계하였고, NCF Prepreg의 (±45°)가 비틀림에 미치는 영향을 확인했으며 적층패턴(b)로 최적설계 하였다. 기존 Steel Boom과 UD방향으로 적층한 CFRP Boom과 동등하거나 이상의 수준에 대한 적층패턴을 최적화하였고, 최종적으로 Steel 대비 약 49.6% 무게에 대한 경량화 효과를 확인하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제9권1호
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• pp.17-37
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• 2022

This paper discusses an improved unmanned aerial vehicle, UAV, configuration characterized by telescopic booms to optimize the flight mechanics and fuel consumption of the aircraft at various loading/flight conditions.The starting point consists of a full-composite smaller UAV which was derived by a general aviation ultralight motorized aircraft ULM. The present design, named ToBoFlex, extends the two-booms configuration to a three tons aircraft. To adapt the design to needs relevant to different applications, new solutions were proposed in aerodynamic fields and materials and structural areas. Different structural solutions were reported. To optimize aircraft endurance, the innovative concept of Telescopic Tail Boom was considered along with two different tails architecture. A new structural configuration of the fuselage was proposed. Further consideration of hydrogen fuel cell electric propulsion is now being studied in collaboration between the Polytechnic of Turin and Prince Mohammad Bin Fahd University which could be the starting point of future investigations.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.6-8
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• 2004

A big boom in nanocomposites research has landed also in Japan. As a virtual 'center of excellence' in composites technology there, ACE TeC of ISTA/JAXA has led pioneering portions of nanocomposites research particularly in mechanical properties oriented applications. An overview of research activities based on nano-technologies in ACE TeC/JAXA will be given first and some remarkable results will be introduced briefly.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권6호
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• pp.99-105
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• 2022

본 논문은 3-방향 직물 복합재료의 대표 단위 셀의 모델링 방법에 대해 검증하여 붐 구조물의 기계적 특성에 대해 연구하였다. 대표 단위 셀의 모델링에는 빔 요소에 주기적 경계 조건을 이용하여 인장, 전단, 굽힘, 비틀림의 거동을 모사한 해석을 통해 ABD 행렬을 구했다. 유한 요소 프로그램을 통한 인장 해석과 만능재료 시험기를 이용한 실험 결과를 비교하여 ABD 행렬을 검증하였다. 3-방향 직물 복합재료 붐 구조물의 기계적 특성을 굽힘 해석과 실험을 통해 확인하였다. 이를 통해 3-방향 직물 복합재료를 이용한 구조물 거동 특성을 확인하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3A호
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• pp.277-286
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• 2010

케이블을 이용하여 장경간을 필요로 하는 교량의 시공은 일반적으로 불완전 한 구조계인 교량의 선단에 데릭 혹은 무한궤도 크레인을 설치하여 수상 및 육상으로 이송되는 교량 상판을 리프팅하여 시공하게 된다. 이와 같은 경우 일차적으로 과도한 크레인의 자중으로 인하여 불완전한 구조계에 결함을 발생시킬 수 있으며, 또한 하부 수송으로 인한 추가 비용 및 공기를 소요하게 된다. 본 연구에서는 이러한 기존 시공방법을 개선하고자 개발된 교량 일 측에 편중 가능하고, 가동 붐을 설치하여 후방 이송 자재를 시공 지점으로 운반, 가설이 가능한 데릭 크레인의 시공 단계를 정의하여 수치해석을 수행하였다. 데릭 크레인의 하중 재하 점을 고정부 4점으로 단순화하였으며, 가동 붐의 수직/수평 회전 범위를 고려하여 반력을 산정하였다. 또한 크레인의 '휴지' 및 '작업 중'의 단계로 나누어 가동 붐 및 강형, PC Slab에 의하여 발생하는 휨 모멘트를 시공단계에 반영하였다. 본 연구에 고려된 데릭 크레인은 접속교를 통한 육상 작업으로 시공 기간 및 비용을 줄일 수 있으며, 크레인 자체의 작은 중량으로 시공 중 재하 하중 감소를 꾀할 수 있다.

• Advanced Composite Materials
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• 제17권4호
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• pp.319-332
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• 2008

The thermoelastic behaviors of an inflatable fabric membrane structure for use in a stratospheric airship envelope are experimentally and numerically investigated. Mechanical tensile properties of the membrane material at room, high, and low temperatures are measured using an $Instron^{(R)}$ universal testing machine and an $Instron^{(R)}$ thermal chamber. To characterize the nonlinear behavior of the inflated membrane structure due to wrinkling, the bending behavior of an inflated cylindrical boom made of a fabric membrane is observed at various pressure levels. Moreover, the envelope of a stratospheric airship is numerically modeled based on the thermoelastic properties of the fabric membrane obtained from experimental data, and the wrinkled deformed shape induced by a thermal load is analyzed.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.77-85
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• 2005

2001년 9월 11일 세계무역센터 붕괴 후. 그리고 지진발생시 빈번히 발생하는 건물의 화재피해 때문에 구조부재의 내화에 대한 사회적 관심이 증대되었다. 최근에는 전통적인 방법이 아니라 콘크리트의 내화성능과 철골의 구조적 특성을 복합한 내화성능이 향상된 합성구조에 대한 연구가 진행 중이다. 본 논문에서는 내화성능향상을 목적으로 개발된 부분적으로 철근콘크리트로 채워진 H형강-국부 콘크리트 합성 보의 상온에서의 휨 거동을 조사하기 위하여 몇 가지 합성상세를 갖는 실험체들의 휨실험을 실시하였다. 실험결과 $6\~8$의 변위 연성계수를 얻었다. 콘크리트와 철골의 일체화를 위한 합성상세간의 횡 거동 차이는 미미하였고, 극한 휨 강도에 가장 영향을 주는 것은 배근된 주철근 양임을 알 수 있었다. 따라서 중진 지역의 내진설계시 이 타입의 합성보를 사용하면 단일 H형강에 철근배근만 달리하여 상당부분의 층에서의 보의 춤을 동일하게 유지할 수 있다.