• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.37-44
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• 1999

비등방성으로 적층된 복합판 및 쉘구조물에서 온도와 습도의 급격한 변화는 구조물의 강도와 성능을 저하시키는 중요한 원인이 된다. 더욱이 하중에 의한 역학적 변위와 조합될 때에는 좌굴, 대변형 혹은 고응력 상태를 유발하게 된다. 본 연구에서는 이중 퓨리에급수를 이용하여 3차의 전단변형함수로 가정된 평형방정석을 전개하고 폭-두께비, 형상비의 변화 그리고 재료의 성질에 따른 결과에 대하여 고찰하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제16권5호
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• pp.557-580
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• 2003

Laminated composite structures find wide range of applications in many branches of technology. They are much suited for weight sensitive structures (like aircraft) where thinner and lighter members made of advanced fiber reinforced composite materials are used. The orientations of fiber direction in layers and number of layers and the thickness of the layers as well as material of composites play a major role in determining the strength and stiffness. Thus the basic design problem is to determine the optimum stacking sequence in terms of laminate thickness, material and fiber orientation. In this paper, a new optimization technique called Cellular Automata (CA) has been combined with Genetic Algorithm (GA) to develop a different search and optimization algorithm, known as Cellular Genetic Algorithm (CGA), which considers the laminate thickness, angle of fiber orientation and the fiber material as discrete variables. This CGA has been successfully applied to obtain the optimal fiber orientation, thickness and material lay-up for multi-layered composite hybrid beams plates and shells subjected to static buckling and dynamic constraints.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제4권1호
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• pp.9-14
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• 2013

The dynamic analysis of poles made of advanced composite materials is carried out for different length-thickness ratios and layup sequences. The numerical results using ABAQUS obtained for plates and shells are in good agreement with those reported by other investigators. The new results for laminated composite pole structures in this study mainly show the effect of the interactions between the radius-length ratio and other various parameters. The effect of fiber angles of long composite poles also investigated. Key observation points are discussed and a brief design guideline is given.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권4호통권41호
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• pp.373-384
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• 1999

복합재료를 사용한 비등방성 원통형 쉘 구조형식은 단일소재의 재료역학적인 단점을 극복할 수 있다. 본 연구의 목적은 1차전단변형효과가 고려된 비등방성 원통형 쉘을 해석하는 것이다. 전단변형효과가 고려된 원통형 쉘의 거동은 기존의 고전적인 해와 길이-두께비에 따라 상당한 거동의 차이를 보이므로 이러한 전단변형효과의 고찰은 매우 중요하다고 사료된다. 또한 본 연구는 유한요소법에 근간한 상용 공학프로그램인 ANSYS와 본 연구의 프로그램결과를 비교, 검증하였으며, 비등방성 원통형 쉘의 중심각의 변화, 화이버의 보강각도 변화, 탄성계수비의 변화 등에 따른 쉘의 처짐 및 단면력을 분석하였다. 본 논문에서 사용한 유한차분법에 의한 해는 기존의 해석적인 방법으로는 해석하기 어려운 보다 다양하고 복잡한 조건을 갖는 문제에 대하여 보다 정확한 해를 얻을 수 있다. 따라서 본 논문에서 제시한 유한차분법을 이용한 다양한 비등방성 원통형 쉘의 해석결과는 복합 신소재를 사용하는 쉘 구조체의 실용화에 앞서 다양한 기준을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제52권4호
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• pp.487-499
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• 2024

The primary objective of this study is to analyze the free vibration behavior of a sandwich cylindrical shell with a defective core and wavy carbon nanotube (CNT)-enhanced face sheets, utilizing the three-dimensional theory of elasticity. The intricate equations of motion for the structure are solved semi-analytically using the generalized differential quadrature method. The shell structure consists of a damaged isotropic core and two external face sheets. The distributions of CNTs are either functionally graded (FG) or uniform across the thickness, with their mechanical properties determined through an extended rule of mixture. In this research, the conventional theory regarding the mechanical effectiveness of a matrix embedding finite-length fibers has been enhanced by introducing tube-to-tube random contact. This enhancement explicitly addresses the progressive reduction in the tubes' effective aspect ratio as the filler content increases. The study investigates the influence of a damaged matrix, CNT distribution, volume fraction, aspect ratio, and waviness on the free vibration characteristics of the sandwich cylindrical shell with wavy CNT-reinforced face sheets. Unlike two-dimensional theories such as classical and the first shear deformation plate theories, this inquiry is grounded in the three-dimensional theory of elasticity, which comprehensively accounts for transverse normal deformations.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.137-146
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• 2002

본 연구에서는 복합재료 원통쉘의 정적 구조해석 결과를 신경회로망에 적용하여 원통쉘에 가해진 하중특성을 추론하였다. 신경회로망 알고리즘은 역전파 학습법의 학습율이 가변적으로 조정될 수 있도록 프로그램을 개발하였으며, 입력패턴은 원통쉘에 하중이 가해졌을 때, 원통쉘의 측면에서 발생하는 9지점의 변형률을 이용하였다 출력층은 가해진 하중특성으로 설정하였으며, 학습결과 원통쉘의 하중특성 추론 학습에 성공하였다. 은닉층의 층수를 1층에서 3층까지 학습결과를 비교분석하였으며, 하중특성은 0.5% 이내로 추론이 가능해졌다. 본 연구 결과 신경회로망을 이용한 복합재료 원통쉘의 역공학이 가능해졌다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권1호
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• pp.1-26
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• 2009

Cylindrical shells of isotropic and composite laminated materials are being used many engineering applications. This paper reviews the literature focusing on various aspects of shell research. The aspects of research receiving interest here are the cylindrical theory being used, the stress, buckling analysis and the impact analysis. The vibration analyses and stiffening characteristics of the cylindrical shell are investigated. The design optimizations of the cylindrical shell are reviewed. The studies on the conical and spherical shell are also reviewed. This review aticles contain 236 referencees.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제6권6호
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• pp.463-478
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• 2019

The present work investigates the effect on the flow-induced vibrations of the lay-up sequence of composite laminated axisymmetric structures, using an hybrid approach based on a wave finite element and a transfer matrix method. The structural vibrations, under deterministic distributed pressure loads, diffuse acoustic field and turbulent boundary layer excitations, are analysed and compared. A multi-scale approach is used for the dynamic analysis of finite structures, using an elementary periodic subsystem. Different flow regimes and shell curvatures are analysed and the computational efficiency is also discussed.

• Composites Research
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• 제12권5호
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• pp.80-86
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• 1999

본 연구에서는 카본 스크림과 유리 스크림을 사용한 복합적층판과 원형 관의 기계적 특성을 평가하였다. 탄소섬유강화 복합재료의 층과 층 사이에 카본 스크림 또는 유리 스크림을 사용하여 제작하였다. ASTM 규격에 따라 섬유방향의 강도와 강성, 섬유수직방향의 강도와 강성 그리고 전단강도와 전단강성을 측정하였다. 본 실험 결과, 스크림재료를 사용한 경우에 섬유방향의 기계적 특성은 감소하였으나, 섬유수직방향의 기계적 특성은 상당히 개선되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권3호
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• pp.968-977
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• 1996

The linear/nonlinear vibration response of the rotating hybrid cylindrical shell with simply supported boundary condition is studied. The Ritz-Galerkin method is applied to obtain the nonlinear frequency equation, which excludes in-plane and rotatory inertia but includes bending stretching coupling terms. The bifurcation phenomena for the linear frequency and the frequency ratio(nonlinear/linear frequency ratio) are presented. The hybrid cylindrical shells are composed of composite(GFRP, CFRP) metal(aluminium, steel) with symmetric and antisymmetric stacking sequence. The effects of the Coriolis and centrifugal force are considered The results also present the effects of length-to- radies ratio, radius-to-thickness ratio, the circumferential wave number, the stacking sequence, the material property, the initial excitation amplitude and the rotating speed. The present linear frequency results are compared with those of the available literature.