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스마트 스킨 샌드위치 시편의 압축거동 연구

Compressive Behavior for Smart Skin of Sandwich Structure

  • 김영성 (건국대학교 항공우주공학과 대학원) ;
  • 김용범 (건국대학교 항공우주공학과 대학원) ;
  • 박훈철 (건국대학교 항공우주공학과) ;
  • 윤광준 (건국대학교 항공우주공학과) ;
  • 이재화 (국방과학연구소)
  • 발행 : 2002.12.01

초록

본 연구에서는 다중 적층 구조의 스마트 스킨에 대한 개념 설계, 제작을 하였으며, 압축 실험을 통해 스마트 스킨의 거동 특성을 확인하였다. 상용 유한요소 소프트웨어인 NASTRAN 을 이용한 선형 압축 해석을 통해 스마트 스킨의 층별 응력 분포를 예측하였으며, 최초 파괴층을 예측하였다. 압축 시험과 선형 비선형해석 결과를 비교하여 유한요소 모델의 신뢰도를 검증하였으며, 본 모델을 이용한 설계 인자 해석을 통해 스마트 스킨 설계 자료를 확보하였다. 하니컴 심재의 전단탄성계수가 굽힘 변형과 전단 변형이 동시에 발생하는 스마트 스킨의 좌굴 하중에 큰 영향을 미치는 것을 화인하였다.

In this work, a smart skin of multi-layer structure is designed and manufactured. Through the compression test, the characteristic of smart skin behavior was examined. We have predicted stress of each layer and the first failed layer of the smart skin structure by using MSC/NASTRAN. The finite element model was verified by comparing measured data from the compression test and result from the geometrically linear/non-linear analysis. The finite element model was used for obtaining design data from the parametric study. It was confirmed that shear moduli of honeycomb core affect the buckling load of smart skin where shear deformation was considerable.

키워드

참고문헌

  1. " Aviation Week & Space Technology", June 12, 1989.
  2. "Aviation Week & Space Technology", September 2, 1997.
  3. A. J. Lockyer, K. H. Alt, D. P. Coughlin, M. D. Durham, and J. N. Kudva, "Design and development of a conformal load-bearing smart-skin antenna: overview of the AFRL smart skin structures technology demonstration", SPIE Conference, Vol.3674-March, 1999
  4. 김용범, 김영성, 박훈철, 윤광준, 이재화, “스마트 스킨 샌드위치 시편의 설계, 제작 및 시험 평가”, 한국복합재료학회지, 15권, 3호, pp.45-54, 2002. 6.
  5. 신상훈, 박훈철, “ 복합재 샌드위치 구조물의 유한요소 모델링에 관한 연구”, 제4회 항공기 개발 기술 심포지엄 논문집, pp.376-388, 국방과학연구소, 1996. 11. 15
  6. J. Bartley-Cho, K. Alt, D. Coughlin, A. Lockyer, and J. Kudva, " Development and Testing of a Conformal Load- Bearing, Smart Skin Antenna Structure", Proc. AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC 40th Structural Dynamics and Materials Conference, AIAA, St. Louis, Missouri, 12-15 April, 1999
  7. Frederik J. Plantema, The Bending of Sandwich Beams, Plates, and Shell, "John Wiley & Sons, Inc."