Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.41
no.6
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pp.491-497
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2017
In recent years, 3D printing has received increasing attention due to its potential for direct fabrication beyond the traditional rapid prototyping. 3D printing has the advantage of being able to manufacture complicated shapes that were thought impossible to produce by traditional manufacturing processes. This advantage has driven applications of 3D printing to direct manufacturing of functional parts, such as lightweight structures and component integration. In this study, a porous shell structure is designed for the purpose of weight reduction and ventilation. Finite element (FE) analyses are performed to compare the effective stiffness of the porous structure with the conventional solid structure. Structural reinforcements are also considered in order to make up the stiffness reduction due to the porosity, and the relevant FE analyses are performed to investigate the effect of the reinforcement design on the bending stiffness. The optimized reinforced structure is then proposed through response surface analysis.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.37
no.4
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pp.529-535
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2013
A new thin sandwich panel composed of an aluminum expanded metal core adhesively jointed with stainless steel face sheets is introduced, and its mechanical behavior under three-point bending is investigated. The strength and stiffness are analyzed theoretically, and the press-formability and strength enhancement are evaluated experimentally. The specimens with the specific configurations exhibit face yielding well before face-core separation, which means that the sandwich panel can be formed by a press without failure. The measured load levels corresponding to the face yielding and the face-core separation agree fairly well with the theoretical estimations. For a given weight, the sandwich panel is superior to a solid panel in terms of strength, stiffness, and press-formability.
The bending strength characteristics and local deformation behaviors of honeycomb sandwich composites were investigated using three-point bending experiment and finite element simulation with a real model of honeycomb core. Two kinds of cell sizes of honeycomb core, two kinds of skin layer thicknesses, perfect bonding specimen as well as initial delamination specimen were used for analysis of stress and deformation behaviors of honeycomb sandwich beams. Various failure modes such as skin layer yielding, interfacial delamination, core shear deformation and local buckling were considered. Its simulation results were very comparable to the experimental ones. Consequently, cell size of honeycomb core and skin layer thickness had dominant effects on the bending strength and deformation behaviors of honeycomb sandwich composites. Specimens of large core cell size and thin skin layer showed that bending strength decreased by $30\~68\%$.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.6
no.3
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pp.282-288
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1982
크랙탄성평판의 굽힘문제가 경계적분방정식으로 구성되었다. 자연변수인 변위, 수직기울기, 굽힘 모우멘트, 등가전단적과 크랙끝에서 응력의 성장율로 정의되는 응력확대계수들이 주변수로 포함 된다. 이 적분방정식들은 가역에너지 적분이론(Green-Rayleigh)을 기초로 크랙응력분포특성에 맞 게 발전되었으며 해당되는 핵함수들이 유도되었다. 등분석 모우멘트를 받는 중앙크랙이 있는 정 4각형 모형에 대한 응력확대계수가 계산되어 기존의 유한요소법의 해와 비교되었다.
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.34
no.1
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pp.38-43
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2014
An experimental method based on flexural wave propagation is proposed for identification of structural damage in rail fastening systems. The vibration of a rail clamped and supported by viscoelastic pads is significantly influenced by dynamic support properties. Formation of a defect in the rail fastening system induces changes in the flexural wave propagation characteristics owning to the discontinuity in the structural properties. In this study, frequency-dependent support stiffness was measured to monitor this change by a transfer function method. The sensitivity of wave propagation on the defect was measured from the potential energy stored in a continuously supported rail. Further, the damage index was defined as a correlation coefficient between the change in the support stiffness and the sensitivity. The defect location was identified from the calculated damage index.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.30
no.6
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pp.107-115
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2002
A parametric study has been conducted to evaluate the effects of finite element modeling methods on the internal loads, sizing and the weight of the multi-spar aircraft wing structures. The wing is idealized into total 18finite element models and subjected to 4typical external load conditions. An automatic sizing algorithm based on MSC/NASTRAN and MSC/PATRAN is developed. The results show that the critical part affection the internal loads and weight of the structure is wing skin. Effect of modeling of the spar and rib on the structural behavior is not manifest. On the contrast to the general expectation, the models using the bending-resistant elements show the heavier weight than ones by the elements without bending stiffness. From this results, designers of multi-spar wing are recommended to construct the finite element model considering the bending stiffness, or to check the characteristics of the structure before modeling.
First, three point bending analysis for the inclined press door impact beam was carried out to investigate inclination angle effect on the maximum strength with varying support distance. Next, for the system model with spring elements representing body stiffness at door mounting area, the bending structural behavior of impact beam mounted on vehicle was estimated. The mounting distance and inclination angle were changed and the beam bending buckling strength was presumed at the head displacement below which spring stiffness change has little effect on the load. Finally strength ratio to predict the bending buckling strength of impact beam mounted on vehicle from three point bending maximum strength of fixed support distance was suggested.
Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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1996.05c
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pp.27-32
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1996
공학보 이론과 strain energy에 기초한 Castiliano의 제2정리를 이용하여 두께감소 holddown spring(HDS) 집합체의 탄성강성도를 해석적으로 구할 수 있는 방법을 제시하였고 아울러 보의 굽힘 모우멘트. 전단력, 축력등에의한 모든 strain energy를 고려하여 탄성강성도 식을 유도하였다. KOFA형 HDS과 동일한 칫수 설계 공간을 갖도록 고안된 너비감소 HDS에 대해서 유도한 식으로부터 탄성강성도를 계산하고 분석하였다. 너비감소 HDS의 탄성강성도는 KOFA HDS의 탄성강성도 보다 약32-33%이상 높았으며 전단력과 축력이 탄성강성도에 미치는 영향은 약 0.15-0.21%정도였다.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2011.11a
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pp.938-941
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2011
This paper deals with the equivalent shear modulus of the egg-box core. There are three approaches to obtain the equivalent shear modulus of core: a finite element analysis, an analytical study, and an empirical method. In this study, an 3-point bending test is used to evaluate the equivalent shear modulus of the Egg-Box core. As a result of the present work, the equivalent shear modulus of egg-box core at room temperature can be obtained. And this result is compared with the result of finite element analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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