• 제목/요약/키워드: panel stiffness

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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.

샌드위치 복합재 적용 철도차량 차체 구조물의 표준유한요소모델 제시 연구 (A Study on the Standardized Finite Element Models for Carbody Structures of Railway Vehicle Made of Sandwich Composites)

  • 장형진;신광복;고희영;고태환
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.382-388
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    • 2010
  • 본 논문은 샌드위치 복합재가 적용된 철도차량 차체 구조물을 위한 표준유한요소모델을 제시하였다. 최근 샌드위치 복합재는 높은 굽힘 강성 및 강도를 가지며 차체의 경량화와 공간 확보를 통해 에너지 효율을 향상시킬 수 있어 국내의 많은 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러므로 복합재 철도 차량의 제작 전에 유한요소법 등을 통해 구조안전성을 검증해야 한다. 본 연구에서는 다양한 철도차량의 실제 구조시험과 같은 수직, 압축, 비틀림 하중 및 고유진동수 해석을 통해 철도차량 구조물의 표준유한요소모델을 검증 제시하였다. 그 결과, 샌드위치 패널의 굽힘 강성을 향상시키기 위한 보강 금속 프레임에는 빔 요소보다는 사각 쉘 요소가 적절하였으며, 샌드위치 패널의 허니콤 코어와 적층복합재의 경우 적층 쉘 요소와 비교하여 적층 쉘 요소와 솔리드 요소를 사용하는 것이 적절하다. 또한, 제안된 표준유한요소모델은 유한요소모델의 수정 없이 충돌모델에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다.

패널존의 강도비에 따른 기둥-보 접합부의 내진성능 평가 (Seismic Performance Evaluation of Beam-Column Connection for Panel Zone Strength)

  • 김성용;신창훈
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제7권1호통권24호
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    • pp.11-20
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    • 2007
  • 본 연구에서는 H형 기둥-보 접합부에서 스캘럽 주변의 파단을 피하기 위해 스캘럽을 생략하고 보와 기둥의 쉬어탭을 볼트로 체결한 후 보 플랜지의 양면에 커버 플레이트와 리브로 보강하는 방법을 제안하였다. 스캘럽을 생략함으로써 스캘럽에서의 응력집중의 빈도를 줄이고 용접부 주위에서의 취성파괴를 방지하여 건축물의 내진성능을 향상시키는데 본 연구의 목적을 둔다. 본 목적을 위해 총 4개의 실험체를 제작하고 반복 가력 실험을 실시하였다. 주요 실험변수는 패널존 강도비이고 실험체의 항복강도, 초기강성, 총소성회전에 대한각 부재의 기여도, 에너지 소산능력으로부터 제작된 실험체들이 특수모멘트골조 내진규정에 만족을 하는지와 실험에 사용된 변수에 대한 여러 영향을 밝히고자 하였다. 그 결과 모든 실험체는 층간변위 4%, 총소성회전 0.03rad.에 충분이 도달하여 1997 AISC의 내진규정에 따라 특수모멘트골조에 만족할 것이라 판단된다.

츄잉검의 텍스쳐 : 기계적(機械的) 물성(物性)과 관능적(官能的) 특성(特性) (Texture of Chewing Gum: Instrumental and Sensory Rheological Characteristics)

  • 변유량;유명식;이윤형
    • 한국식품과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.303-308
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    • 1984
  • 물성적(物性的) 특성(待性)을 다르게 제조한 츄잉검을 가지고 Rheometer를 사용하여 저작단계별로 초기(初期)에 puncture test, 중기(中期)에 penetration test, 후기(後期)에 penetration test 및 compression test를 하여 기계적(機械約) 물성(物性)을 측정 하였고 같은 시료로 훈련(訓練)된 파넬과 소비자(消費者) 관능검사를 실시하여 관능적(官能的) 물성(物性) 및 기호성(嗜好性)을 측정하였다. 이들 측정 된 물성값으로 기계적(機械約) 물성간(物性間)의 상관관계와 관능적(官能的) 물성간(物性間)의 상관관계를 구하여 물성간(物性間)의 유사성(類似性)과 상관성을 조사하였다. 기계적(機械的) 물성(物性)에서 초기(初期)의 puncture work와 puncture force, 중기(中期)의 hardness와 work, 후기(後期)의 hardness와 work 및 adhesion work와 adhesion force는 각각 유사(類似)한 물성(物性)으로 해석되었으며 후기(後期)의 yield force와 slope는 hardness와, springiness와 adhesion force는 slope와 상관관계가 높았다. 관능적(官能的) 물성(物性)에서 소비자(消費者)와 훈련(訓練)된 파넬의 관능검사 결과(結果)는 거의 일치(一致)하였고 소비자의 경우 초기(初期)의 stiffness가 중기(中期), 후기(後期)의 firmness와 상관관계가 높았다. 훈련(訓練)된 파넬의 경우 후기(後期)의 stiffness는firmness와, cohesion은 lift와 각각 유사(類似)한 물성(物性)으로 해석되었으며 adhesion은 firmness와 부(負)의 상관관계를 나타내었다.

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CFRP 복합재료 직교 격자 구조의 기계적 특성 연구 (Study on Mechanical Properties of CFRP Composite Orthogonal Grid Structure)

  • 백상민;임성준;김민성;고명균;박찬익
    • Composites Research
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    • 제31권2호
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    • pp.69-75
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    • 2018
  • 본 연구에서는 직물 탄소섬유강화플라스틱 복합재를 직교 격자 형상으로 적층한 패널 구조를 제안하고, 기계적 특성에 대한 분석 및 연구를 수행하였다. 프리프레그를 재단하여 적층하는 방식으로 직교 격자 구조를 제작하였으며, 하부의 적층판과 오토클레이브 공정 일체 성형을 통해 격자 패널 구조를 제작하였다. 본 연구에서는 인장, 압축, 전단, 굽힘 하중을 부가하여 제안된 격자 패널 구조의 거동을 확인하였으며, 이러한 시험을 통해 본 직교 격자 구조물의 강성 증가 효과를 입증하였다. 또한, 유한요소해석 모델을 구축하여 시험 결과와 비교하였으며, 이를 통해 시험과 해석의 타당성을 확인하였다.

제진재 경량화를 위한 설계 프로세스 연구 (Study on the Design Process to minimize the Weight of the Damping Material)

  • 김기창;권요섭;김찬묵;김진택
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.115-122
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    • 2012
  • Sound packages and damping materials have been widely applied on the floor to decrease the interior noise of a vehicle. Based on the previous researches on the low-noise vehicles, weight optimization through minimization of damping material usage is required while decreasing mid and high frequency range noise by application of sound packages. This paper describes the analysis process of robust design of vehicle body structure before applying damping materials and focuses on the analysis and test process of the location optimization at the stage of damping material application. A vibration experiment for the analysis of floor panel velocity with respect to the excitation of suspension attachment parts at the underfloor of a vehicle is performed. And through the improvement correlation between FEA and TEST, a design guide to optimize damping materials application in the early design stage is proposed. A research on vibration damping steel sheets and liquid acoustic spray on deadener(LASD) is performed to minimize manufacturing time and to minimize the space for pre-existing asphalt damping materials. As results of this study, panel stiffness is achieved through curved surface panel and bead optimization. And test baseline of optimum design is suggested through damping material optimization. And finally, through re-establishing the analysis process for vibration reduction of vehicle floors and lightweight design of damping materials, it is possible to design damping materials efficiently in the preceding stage of design.

마그네슘 합금 AZ31B 판재를 이용한 자동차 하이브리드 후드 개발 프로세스 (Process Development for Automotive Hybrid Hood using Magnesium Alloy AZ31B Sheet)

  • 장동환
    • 소성∙가공
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    • 제20권2호
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    • pp.160-166
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    • 2011
  • Weight reduction while maintaining functional requirements is one of the major goals in the automotive industry. The use of lightweight magnesium alloys offers great potential for reducing weight because of the low density of these alloys. However, the formability and the surface quality of the final magnesium alloy product for auto-body structures are not acceptable without a careful optimization of the design parameters. In order to overcome some of the main formability limitations in the stamping of magnesium alloys, a new approach, the so-called "hybrid technology", has been recently proposed for body-in-white structural components. Within this approach, necessary level of mechanical joining can be obtained through the use of lightweight material-steel adhesion promoters. This paper presents the development process of an automotive hybrid hood assembly using magnesium alloy sheets. In the first set of material pairs, the selected materials are magnesium alloy AZ31B alloy and steel(SGCEN) as inner and outer panels, respectively. In order to optimize the design of the inner panel, the stamping process was analyzed with the finite element method (FEM). Laser welding by CW Nd:YAG were used to join the magnesium alloy sheets. Based on the simulation results and mechanical test results of the joints, the determination of die design variables and their influence on formability were discussed. Furthermore, a prototype based on the proposed design was manufactured and the static stiffness test was carried out. The results demonstrate the feasibility of the proposed hybrid hood with a weight reduction of 25.7%.

신뢰성 해석을 이용한 차량 후드 보강재의 위상최적화 (Topology Optimization of the Inner Reinforcement of a Vehicle's Hood using Reliability Analysis)

  • 박재용;임민규;오영규;박재용;한석영
    • 한국생산제조학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.691-697
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    • 2010
  • Reliability-based topology optimization (RBTO) is to get an optimal topology satisfying uncertainties of design variables. In this study, reliability-based topology optimization method is applied to the inner reinforcement of vehicle's hood based on BESO. A multi-objective topology optimization technique was implemented to obtain optimal topology of the inner reinforcement of the hood. considering the static stiffness of bending and torsion as well as natural frequency. Performance measure approach (PMA), which has probabilistic constraints that are formulated in terms of the reliability index, is adopted to evaluate the probabilistic constraints. To evaluate the obtained optimal topology by RBTO, it is compared with that of DTO of the inner reinforcement of the hood. It is found that the more suitable topology is obtained through RBTO than DTO even though the final volume of RBTO is a little bit larger than that of DTO. From the result, multiobjective optimization technique based on the BESO can be applied very effectively in topology optimization for vehicle's hood reinforcement considering the static stiffness of bending and torsion as well as natural frequency.

에그-박스 코어의 등가 전단 탄성계수 (Equivalent Shear Modulus of Egg-Box Core)

  • 이상연;윤수진;박동창;윤현걸
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.938-941
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    • 2011
  • 이 논문은 에그-박스 코어의 등간 전단 탄성계수에 대해 다루고 있다. 코어의 등가 전단 탄성계수를 얻는 방법으로 유한요소해석, 수치 해석, 실험이 있다. 이번 연구에서는 에그-박스 코어의 등가 전단 탄성계수를 평가하기 위하여 3점 굽힘 시험을 수행하였으며, 그 결과로부터 상온에서의 에그-박스 코어의 등가 전단 탄성계수를 획득하였다. 이 결과를 유한요소해석으로부터 얻어진 결과와 비교하였다.

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외부벽판과 연결부재를 구조요소로 취급한 경우 철골구조물의 내진성능에 관한 연구 (Study on Seismic Performance of Steel Structure with Precast Concrete Cladding Panel and Connector Considered as Structural Components)

  • 변지석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.127-133
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    • 2008
  • 본 연구는 일반 철골구조물에서 사용되는 구조용 프리캐스트 콘크리트 외부벽판과 연결부재로 인하여 건물 전체의 내진성능을 조사하였고, 벽판의 높이 변화에 따른 건물 전체의 횡방향 강성 변화량을 파악하였다. 외부벽판과 연결부재를 구조 부재로 간주할 경우 수동형 제진장치와 같이 지진에너지를 소산할 뿐 아니라 추가로 전체 건물의 횡방향 강성을 제공하는 것을 확인하였다. 이력거동 성능을 가진 연결부재를 비선형 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 조사한 결과, 건물의 내진성능 향상에 연결부재가 가장 중요한 역할을 하는 것으로 확인되었다.