Abstract
Recently, with development of mechanics of materials, as pursuing the high speed of the ships, there has been an increasing demand on the composite construction which satisfies high strength and low weight at the same time. A sandwich element is a type of composite construction, which is composed of thin, strong, stiff and relatively high density faces and a thick, light, and weaker core material. As the second moment is increased by faces separated from the neutral axis farther, a sandwich element is most effective light structural form. In this study, Rayleigh-Ritz Energy Method is adopted, which can analyze sandwich plate relatively simply and exactly. Stresses and buckling loads are analyzed exactly, when uniform lateral pressure load, inplane compression and inplane shear are acting at the sandwich plate. Including a wrinkling stress, this study can be applied to the initial design and minimum weight design of sandwich plates.
최근 재료 과학의 발달과 함께 선박의 초고속화를 추구함에 따라 높은 강도와 중량의 경량화를 동시에 만족시킬 수 있는 복합 재료에 대한 요구가 증대되고 있다. 샌드위치 구조 형식은 두껍고 약한 저밀도의 심재와 얇고 강한 고밀도의 면재가 접착된 복합 구조의 한 형태로서 두 개의 면재가 중립 축으로부터 멀리 떨어지게 됨으로써 2차 모멘트가 크게 되어 구조의 강성을 증가시킬 수 있는 가장 효과적인 경량의 구조 형식이다. 본 연구에서는 샌드위치 평판 구조가 분포 하중, 압축 하중, 전단 하중 및 이 들의 복합하중을 받을 때의 응력 및 좌굴 하중을 Rayleigh-Ritz법을 이용하여 정밀 해석하였다. 그리고, 샌드위치 평판에 대한 초기 설계에 응용이 가능하도록 좌굴응력 외에 Wrinkling 응력에 관한 제한조건을 고려하여 샌드위치 평판의 최소 중량 설계를 수행하였다.