• Composites Research
• /
• 제15권3호
• /
• pp.45-51
• /
• 2002

이종 재료의 다중 적층 구조인 스마트 스킨을 설계 및 제작하였고, 그 기계적 거동 특성을 규명하기 위하여 압축 및 굽힘 거동에 대하여 시험 및 해석을 수행하였다. 시험 결과 본 연구에서 설계된 스마트 스킨은 압축 허용 하중에 비해 좌굴 허용 하중이 작게 나타났으며, 구조적 안정성에 하니컴 심재의 전단 탄성 계수가 크게 영향을 주는 것을 확인하였다. 하니컴 심재의 전단 탄성 계수 측정을 위하여 개선된 시험법을 고안하여 본 연구에 사용하였다. 또한, 상용 유한 요소 해석 프로그램인 NASTRAN을 이용하여 예측한 압축, 굽힘 거동이 실험 결과와 잘 일치하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제30권8호
• /
• pp.56-64
• /
• 2002

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.

• Composites Research
• /
• 제25권1호
• /
• pp.19-25
• /
• 2012

본 연구에서는 압축하중을 받는 원공을 가진 샌드위치 복합재 기둥의 좌굴 거동을 조사하였다. 샌드위치 복합재 기둥은 유리섬유직물/에폭시 면재와 우레탄 폼 심재로 구성되어 있다. 이때 면재 두께는 1.7mm, 심재 두께는 23mm, 37mm, 48mm, 61mm, 그리고 원공 직경은 25mm와 38mm를 고려하였다. 원공 위치가 샌드위치 복합재 기둥의 좌굴 거동에 미치는 영향을 조사하기 위해 직경 25mm인 원공이 시편중앙부에 있는 경우, 시편중앙부를 기준으로 중앙부와 끝단 사이의 1/4 지점에 있는 경우, 시편중앙부를 기준으로 중앙부와 끝단 사이의 1/2 지점에 있는 경우를 고려하였다. 시편중앙부에 직경 25mm인 원공이 있는 경우의 좌굴하중과 최대하중은 원공이 없는 경우보다 10% 정도 낮게 나타나며, 시편중앙부에 직경 38mm인 원공이 있는 경우의 좌굴하중과 최대하중은 원공이 없는 경우보다 30% 정도 낮게 나타났다. 그러나 원공 위치가 좌굴하중과 최대하중에 미치는 영향은 크지 않았다. 주요 파괴 모드는 심재 두께가 23mm와 37mm와 같이 얇은 경우는 심재 전단파괴가 지배적이고 심재 두께가 48mm와 61mm와 같이 두꺼운 경우는 면재-심재 분리가 지배적으로 관찰되었다.

• Composites Research
• /
• 제17권6호
• /
• pp.28-36
• /
• 2004

복합재료의 성형조건과 재료의 변형간의 관계를 규명하기 위해 PVC 포움-직물 복합재료 샌드위치 구조의 성형공정 중 토우 구조의 미소 변형을 고찰하였다. 실험에 사용한 포움은 4가지 밀도를 가지는 PVC 포움이며, 면재로는 탄소섬유게폭시 프리프레그(3k)를 사용하였다. 디지털 현미경과 이미지 분석 도구를 사용하여 직물 복합재료의 굴곡 각과 토우 진폭 등의 토우 파라메터를 측정하여 서로 비교하였다. 성형 중 포움의 변화가 직물 복합재료 구조의 변형에 미치는 영향을 파악하기 위해 세 가지 온도 조건($25^{\circ}C$, $80{\circ}C$, $125^{\circ}C$)에서 포움의 압축 실험을 수행하였다. 복합재료 토우 구조의 현미경 관찰 결과 토우의 미소 변형은 포움의 밀도와 성형 압력에 따라 서로 다른 경향을 나타내었으며. 특히 포움의 변형 거동에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.535-546
• /
• 2019

The paper presents a closed-form analytical solution for the ultimate strength of sandwich panels with metal faces and an elastic isotropic core during combined in-plane compression and lateral pressure under clamped boundary condition. By using the principle of minimum potential energy, the stress distribution in the faces during uni-axial edge compression and constant lateral pressure was obtained. Then, the ultimate edge compression was derived on the basis that collapse occurs when yield has spread from the mid-length of the sides of the face plates to the center of the convex face plates. The results were validated by nonlinear finite element analysis. Because the solution is analytical and closed-form, it is rapid and efficient and is well-suited for use in practical structural design methods, including repetitive use in structural optimization. The solution applies for any elastic isotropic core material, but the application that stimulated this study was an elastomer-cored steel sandwich panel that had excellent energy absorbing and protective properties against fire, collisions, ballistic projectiles, and explosions.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제29권3호
• /
• pp.470-476
• /
• 2005

Ultra light metal structures have been studied for several years because of their superior specific stiffness, strength and potential of multi functions. Many studies have been focused on how to manufacture ultra light metal structures and optimize them. In this study, we introduced a new idea to make sandwich panels having octet truss cores. Wires bent in a shape of triangular wave were assembled to construct an Octet truss core and it was bonded with two face sheets to be a sandwich panel. The bending & compressive strength and stiffness were estimated through elementary mechanics for the sandwich specimens with two kinds of face sheets and the results were compared with the ones measured by experiments. Some aspects of assembling and mechanical behavior were discussed compared with Kagome core fabricated from wire, which had been introduced in the authors' previous work.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.229-236
• /
• 2011

본 연구는 폭두께비(W/T)에 따른 중심압축하중을 받는 SC(Steel Plate-Concrete)구조의 압축거동 특성을 파악하는 것이 주목적이다. SC구조는 전단 연결재를 갖는 샌드위치 강판 사이에 콘크리트를 타설하여 시공하는 구조이다. SC구조의 실험체는 폭두께비(W/T)가 1.60와 3.56인 실험체로 구분하였다. 실험을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. SC구조 실험체의 파괴양상은 최대압축강도에 도달하기 전에 스터드와 스터드 사이 강판이 국부좌굴하고 콘크리트는 일부 균열 및 박리현상이 나타났다. 또한 SC구조 실험체의 최대압축강도는 기존 설계기준식(AISC 2005, ACI318-05 및 KBC 2005)에 의한 압축강도보다 거의 크게 나타났다. SC구조 실험체의 폭두께비(W/T)가 증가할수록 강판에 의한 SC구조 실험체의 콘크리트 구속효과는 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.475-486
• /
• 2013

본 연구는 압축가새의 변형을 FLD부분에 집중시켜 압축가새의 좌굴안정성을 확보하는 슬릿형 FLD에 관한 것이다. 4개 및 8개의 슬릿형 실험체를 슬릿길이 별로 단순압축실험하였다. 그 결과를 유한요소해석과 비교 검토하여 해석의 유효성을 입증하였다. 또한 전단면을 구성하는 단위요소를 이상화된 샌드위치 단면으로 치환하여, 슬릿개수와 슬릿길이를 변수로 하는 압축력과 축방향 변형의 관계식을 유도하였다. 이 식은 주어진 범위 내에서 실험결과와 좋은 대응을 보인다. 본 연구는 FLD설계의 기본데이터로써 이용 될 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제31권11호
• /
• pp.1124-1130
• /
• 2007

This paper presents a new way for fabricating sandwich plates with tetrahedral truss cores. The tetrahedral truss cores are manufactured through metal expanding and bending process and then brazed with solid face sheets. The properties of sandwich plates with the tetrahedral truss cores composed of a wrought steel SS41 under compression and shear loading have been investigated. Good agreement is observed between the measured and predicted peak strengths. Comparisons with normalized compressive strength for other cellular metals have indicated that the tetrahedral truss structures outperform aluminum open cell forms and woven core sandwich plates.

• 소성∙가공
• /
• 제15권9호
• /
• pp.635-640
• /
• 2006

Sandwich sheet with inner structure is expected to find many applications because of high stiffness to mass ratio. However, low resistance to the compressive pressure in the thickness direction is a dominating factor in the formability of sandwich sheet. In this study, sandwich sheet with pyramid type core is considered. For the compressive characteristics in the thickness direction, experiments and finite element simulations are carried out. In the experiment, deformation behavior is observed and discussed as the compression proceeds. It is shown that a corresponding finite element simulation can give a reasonable agreement with experiment in terms of maximum pressure. However, simulation shows some discrepancy from the experiment in terms of compressive pressure-displacement characteristics. The reasons for this discrepancy are studied in the geometrical imperfectness of sandwich sheet. It is also observed that most of deformation is dominated by buckling mode of pyramid legs.