• 제목/요약/키워드: 샌드위치 복합재료

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고속 터보프롭 항공기용 고효율 경량화 복합재 프로펠러 블레이드 설계 연구 (Design on High Efficiency and Light Composite Propeller Blade of High Speed Turboprop Aircraft)

  • 공창덕;이경선;박현범;최원
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.57-68
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    • 2012
  • 본 연구에서는 한국의 차세대 중형항공기에 사용될 고속형 터보프롭 항공기용 고효율 복합재 프로펠러 블레이드의 설계를 수행하였다. 와류 이론과 블레이드 깃 요소 이론을 활용하여 기본 공력설계 및 성능 해석을 수행하였고 공력설계 결과는 상업용 전산유체해석 프로그램인 ANSYS를 이용한 해석을 통해 확인 되었다. 프로펠러 구조 설계 시 카본/에폭시 복합재료가 적용되었으며, 경량화와 구조 안정성 개선을 위하여 스킨-스파-폼 샌드위치 구조 형식를 채택하였다. 제안된 프로펠러 블레이드는 공력 및 구조 해석과 시제품 프로펠러 블레이드의 구조 시험을 통하여 높은 효율과 안전한 구조임이 검토되었다.

중형항공기급 고효율 경량화 복합재 프로펠러 블레이드 설계 연구 (Design on High Efficiency and Light Composite Propeller Blade of Regional Aircraft)

  • 공창덕;이경선;박현범;최원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.253-258
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    • 2012
  • 본 연구에서는 한국의 차세대 중형항공기에 사용될 터보프롭 항공기용 고효율 복합재 프로펠러 블레이드의 설계를 수행하였다. 와류 이론과 블레이드 깃 요소 이론을 활용하여 기본 공력설계 및 성능 해석을 수행하였고 공력설계 결과는 상업용 전산유체해석 프로그램인 ANSYS를 이용한 해석을 통해 확인하였다. 프로펠러 구조 설계 시 카본/에폭시 복합재료가 적용되었으며, 경량화와 구조 안정성 개선을 위하여 스킨-스파-폼 샌드위치 구조 형식를 채택하였다. 제안된 프로펠러 블레이드는 공력 및 구조 해석과 시제품 프로펠러 블레이드의 구조 시험을 통하여 높은 효율과 안전한 구조임이 검토되었다.

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풀아웃 하중을 받는 카본/BMI 샌드위치 복합재 체결부 파손특성 연구 (Failure Characteristics of Carbon/BMI Sandwich Composite Joint under Pull-out Loading)

  • 이경찬;최영호;이관우;심재훈;정영인
    • Composites Research
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    • 제30권2호
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    • pp.132-137
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    • 2017
  • 본 연구에서는 카본/BMI 면재와 노멕스 허니콤 코어를 가지는 샌드위치 포팅 체결부의 다양한 설계변수에 대한 파손특성 연구를 수행하였다. 샌드위치 시편은 코어 높이, 면재 두께 및 밀도에 따라 총 6종류가 제작되었고, 이중 1종류의 시편에 대해 온/습도 효과를 보기 위해 환경 조건이 가해졌다. 시험 결과 밀도가 $64kg/m^3$ 코어를 제외한 모든 시편에서 코어의 전단좌굴이 초기 파손모드로 나타났으며, 이후 하중을 지지하다 윗면재 파손과 동시에 아랫면재에 볼트가 파고드는 파손형상이 나타났다. 하지만 밀도에 의해 높은 강성을 가지는 시편의 경우 초기 전단좌굴 발생 없이 윗면재와 코어의 계면파손에 의해 낮은 최대파손하중을 나타냈다. 샌드위치 시편의 환경적 영향 평가를 위해 수행된 ETW1($82^{\circ}C$, Wet)과 ETW2($177^{\circ}C$, Wet)의 경우 RTD($24^{\circ}C$, Dry) 조건과 확연히 다른 초기 파손모드를 보였으며, 동일한 습도조건 하에 온도가 상승된 ETW2는 ETW1보다 전단좌굴 하중이 약 18% 감소되는 경향을 보였다.

개선된 고차이론을 이용한 복합재료 적층구조물의 탄성 및 점탄성적 휨, 진동해석 (Bending and Vibration Analysis of Elastic and Viscoelastic Laminated Composite Structures using an Improved Higher-order Theory)

  • 한성천;유용민;박대용;장석윤
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.1-12
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    • 2002
  • 복합재료 적층판의 보다 정확한 해석결과를 얻기 위해서는 종방향 전단변형, 종방향 수직 변형율/응력에 의한 효과와 두께방향 좌표에 관한 면내변위의 비선형 변화등이 고려되어야 한다. 본 연구에서는 개선된 고차이론을 이용하여 복합재료 적층구조물의 처짐 및 고유 진동수를 구한다. 점탄성 해석을 위하여 Quasi-elastic 방법을 사용하였다. 단순지지된 복합재료 적층판 및 샌드위치의 해석결과들은 3차원 탄성해석결과와 다른 이론들에 의한 결과와 비교하였다. 본 연구의 해석결과가 다른 이론들보다 좀 더 정확한 결과를 나타내었다.

접착필름의 영향을 고려한 다층 복합재료 안테나 구조 설계 (Design of Multilayer Composite-Antenna-Structures Considering Adhesive)

  • 김동섭;박현철;백위상;황운봉
    • Composites Research
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    • 제20권2호
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    • pp.27-31
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    • 2007
  • 미래의 환경에서는 위성을 이용한 통신서비스의 운송체 내에서의 사용이 기하급수적으로 확대될 전망이다. 이를 위해서는 안테나의 성능 향상 및 역학적 에너지의 고효율성에 기하고, 구조적인 안정을 보장하기 위한 복합 안테나 구조의 설계, 제조 및 해석 기술이 필요하다. 복합 안테나 구조가 안테나의 역할 및 구조체로의 역할을 하기 위해서는 접착필름의 사용이 필수적이다. 하지만 접착필름은 얇은 두께로 인하여 설계시 고려되지 못하고 유전체로 작용하여 전자기적 영향을 끼치게 되어 설계자가 기대하는 성능을 얻지 못한다. 따라서, 이러한 접착필름의 전자기적 특성을 실험적으로 알아본다.

샌드위치 판재의 성형성을 고려한 차체 부품의 개발 (Development of Automotive Structural Part Considering the Formability of Sandwich Panel)

  • 최원호;최보성;이덕영;황우석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.33-38
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    • 2012
  • Sandwich composite panel with high strength steel face can reduce the weight of the automotive structural parts. Unlike the parts in aerospace application, the automotive parts are made by the forming process for mass production. The CAE simulation can predict the failures caused by forces and deformation during the forming process. Since the material properties are very important factor for the simulation, we performed the tensile test to get the material properties. The inspections by the optical microscope at each strain level show the states of the polymer resin. The material properties measured by the tensile tests are used for the input data of simulation. The simulation predicts the forming process of the bumper back beam very exactly compared with the try out results.

노후교량 바닥판 대체용 Modular GFRP 바닥판 거동에 관한 실험 연구 (An Experimental Study on the Behaviour of Modular GFRP Deck for Use in Deteriorated Bridge Decks Replacement)

  • 지효선;천경식
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.44-50
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    • 2010
  • 본 연구에서는 노후교량 바닥판 대체용으로 단품(Modular) GFRP 바닥판 구조에 대한 거동분석을 실험을 통행 실시하였다. 그 바닥판의 성능평가로서 축소모형(1/5)의 시험편 3개에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 시험편은 박스튜브를 갖는 샌드위치 판이다. 교량바닥판의 구성재료는 유리섬유와 에폭시 레진이다. 모든 시험편에 대한 실험결과로서 최대강도, 강성 및 변형능력으로 나타내었다. 실험적 결과의 타당성을 검증하기 위해 유한요소해석을 하여 비교하였다.

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하니콤 코어로 보강된 복합재료 샌드위치 구조물의 오토클레이브 성형시 발생되는 결함 원인 분석과 그 최소화 방안 (A Study on the Analysis of causes & minimizing of Defects at Composite Materials Sandwich Structure reinforced with Honeycomb core in Autoclave Processing)

  • 권순철;양철문;최병근;이세원;한중원;김윤해
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2000년도 추계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2000 Autumn Annual Meeting)
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    • pp.21-29
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    • 2000
  • 본 논문의 목적은 허니콤 코어로 보강된 샌드위치 항공기 구조물 제작 시 오토클레이브 성형 과정 중에 발생되는 결함의 원인을 분석하고, 이를 최소화시키는 것이 다 결과적으로 금형의 곡률, 코어 두께, 저글 높이 등과 같은 구조물 및 금형의 형상과 오토클레이브 경화 조건인 승온율, 승압율 등이 Core movement, Core wrinkle, core depression 및 bridge phenomenon 등의 결함 발생에 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.

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점탄성층이 부분적으로 삽입된 샌드위치보의 횡진동 특성 (Behavior of the Flexural Vibration of a Sandwich Beam with Partially Inserted Viscoelastic Layer)

  • 박진택;최낙삼
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.167-170
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    • 2000
  • The flexural vibration of a sandwich beam with partially inserted viscoelastic layer has been studied using the finite element analysis in combination with an experiment. Effects of length and thickness of partial viscoelastic layers on system loss factor(${\eta}_s$) and resonant frequency(${\omega}_r$) were considerably large. The thicker the viscoelastic layer in a sandwich beam, the larger the system loss factor in Mode 1 as compared with that in Mode 2. The loss factor increased almost linearly with increasing the length of partial viscoelastic layer. Effects of thickness of beams were also considered.

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적층된 외피를 갖는 샌드위치로 구성된 위성체 안테나 시스템의 모드 해석과 파손안전성 판별 (Modal Analysis and Failure Safety Estimation for the Satellite Antenna System Composed of Sandwich Structure with Laminated Face Sheet)

  • 오세희;한재흥;오일권;신원호;김천곤;이인;박종흥
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.228-233
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    • 2001
  • Satellite system experiences severe mechanical loads during the launch period. Therefore, positive margin of safety of the satellite system must be demonstrated for every possible mechanical loading condition during the launch period. This paper presents modal and stress analysis result due to quasi-static loads for the satellite antenna system. The failure tendency for the sandwich construction of the satellite antenna system has been studied with various lamination angles of unidirectional prepreg.

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