• Steel and Composite Structures
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• 제16권3호
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• pp.325-337
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• 2014

The strength and buckling problem of a five layer sandwich beam under axial compression or bending is presented. Two faces of the beam are thin aluminium sheets and the core is made of aluminium foam. Between the faces and the core there are two thin binding glue layers. In the paper a mathematical model of the field of displacements, which includes a share effect and a bending moment, is presented. The system of partial differential equations of equilibrium for the five layer sandwich beam is derived on the basis of the principle of stationary total potential energy. The equations are analytically solved and the critical load is obtained. For comparison reasons a finite element model of the beam is formulated. For the case of bended beam the static analysis has been performed to obtain the stress distribution across the height of the beam. For the axially compressed beam the buckling analysis was carried out to determine the buckling load and buckling shape. Moreover, experimental investigations are carried out for two beams. The comparison of the results obtained in the analytical and numerical (FEM) analysis is shown in graphs and figures. The main aim of the paper is to present an analytical model of the five layer beam and to compare the results of the theoretical, numerical and experimental analyses.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.123-126
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• 2011

에그-박스 코어의 등가 전단 탄성계수를 예측하기 위하여 유한 요소 해석을 수행하였다. 유한 요소 해석을 통한 등가 전단 탄성계수 예측 방법을 검증하기 위하여 등방성 재료인 H130-폼 코어에 대한 유한 요소 해석을 수행하였다. 유한 요소 해석을 통해 얻어진 전단 탄성계수와 참고 문헌에서 주어진 전단 탄성계수가 일치함을 확인하였다. 에그-박스 코어의 상온 및 고온에서의 등가 전단 탄성계수 변화를 확인할 수 있었다.

• 한국주조공학회지
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• 제27권2호
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• pp.83-87
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• 2007

Aluminum plates of the same materials as the foam were attached by the casting process inserting the foam as a core to investigate the tensile property of open cell foams. Tensile properties of the open cell 6063 aluminum alloy foam of $10{\sim}30$ PPI were measured before and after heat treatment. Densities of test specimens were between 0.14 and $0.29g/cm^3$. Tensile strength of the 6063 aluminum foam after heat treatment showed little change. C values were in the range of $0.41{\sim}0.87$ for as cast foams and $0.11{\sim}0.27$ for T6 heat treated foams in the eq. of ${\sigma}^* _{pl}/{\sigma}_{ys}=C({\rho}/{\rho}_s)^{1.5}$, and increased with increase in the cell size.

• 토지주택연구
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• 제10권3호
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• pp.23-32
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• 2019

현존하는 단열재 중 가장 열전도율이 낮은 진공단열재(VIP; Vacuum Insulation Panel)는 특수한 재질의 외피재(Envelope)와 외피재 내부의 심재(Core Material), 그리고 단열재 내부의 공기를 흡착하는 흡착제(Getter)로 구성되어 있고, 단열성능을 극대화하기 위해 내부를 진공처리한 제품이다. 진공단열재의 외피재는 알루미늄 박막 필름이 주로 사용되며, 진공단열재의 수명 및 신뢰성을 결정하는 중요한 소재이다. 본 연구를 통하여 불연성이 확보된 Fiber Glass 심재 진공단열재의 방화성능 및 단열성능 확인과 함께 건축적인 적용가능성을 검토하였으며 그 내용을 정리하면 다음과 같다. 1) 20mm 두께의 Fiber Glass 심재 진공단열재의 열전도율이 0.00177W/m·K로, 두께 20mm로 지역별, 부위별 강화된 단열기준을 모두 충족할 수 있음을 알 수 있었다. 2) 진공단열재에 대한 불연성능시험과 가스유해성시험 결과, 불연재료로 적합한 것으로 나타났다. 3) 불연 진공단열재의 장기내구성 시험결과, 25년이 지나더라도 스치로폼 및 유리섬유에 비해 10배 이상의 단열성능을 유지할 수 있음을 알 수 있었다. 4) 건물의 외벽 열관류율 0.12W/㎡K 이하를 만족하기 위해, 준불연성능이 확보된 단열재인 "가"등급의 비드법 보온판 2종 4호와 페놀폼을 사용한다면 각각 280mm, 170mm 이상을 써야하지만, 불연 진공단열재는 20mm 두께로 동일 단열기준을 만족할 수 있는 것으로 나타났다.5) 고성능 진공단열재는 열관류율 0.12W/㎡K 이하를 기준으로 가격경쟁력이 페놀폼 대비 약 1,500원/㎡ 뛰어난 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제16권3호
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• pp.18-24
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• 2003

샌드위치 구조물들은 적은 무게의 첨가로 높은 강성(stiffness)을 요구하는 조선업에 널리 사용되어져 왔다. 국부하중 조건 하에서 샌드위치 구조물에 대한 디자인 변수들을 고려하는 것은 중요시되어졌다. 이 연구는 샌드위치 보의 강도에 대한 core층의 밀도, core층의 두께 그리고 face층의 두께 비율의 영향을 기술하였다. 이차원 탄성이론에 바탕을 둔 파손 하중은 AS4/3501-6 facing과 polyurethane foam core 샌드위치 보의 3점 굴곡 실험 결과와 잘 일치 하였다. 또한 그러한 파손 하중들은 face층의 비율의 변화와 함께 비교되었다. 파괴 mode들의 교차점으로 결정되어진 최적조건은 강도(strength)와 강성(stiffness)에 대한 샌드위치 빔의 최적 core 밀도의 값이 결정되었다. 추가적으로 강도에 대한 최적조건과 그렇지 못한 샌드위치 보에 대한 face 두께 비율 효과가 하중 길이에 따라 비교되었으며, 강도와 강성이 core/face무게 비율과 항께 검토하였다.

• Composites Research
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• 제12권6호
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• pp.74-82
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• 1999

폴리 우레탄 폼 코아 샌드위치 복합재료의 정적 및 피로 특성에 대하여 연구하였다. 유리 섬유강화 스킨과 중합의 폼 코아를 갖는 비스티칭, 스티칭, 스티프너의 세 종류 시편이 사용되었다. 특히 스티칭 샌드위치 구조는 두께 방향에 대하여 폴리에스터와 유리섬유를 꼬아서 부가적인 구조 보강이 코아의 상하 표면을 통하여 꿰멘 구조로 층간분리를 최소화하기 위해 샌드위치 구조 패널을 스티칭하여 만들고 수지는 수지의 유동 온도에서 수지의 낮은 점도 특성을 이용하여 스티칭 섬유에 침투시켜 함께 경화하였다. 스티칭 섬유가 $50{\times}50{\;}mm$의 간격으로 스티칭된 시편 및 스티프너 시편의 굽힘강도는 비스티칭 시편과 비교하여 각각 50%및 10배 이상으로 향상되었다. 최대 하중의 20%크기로 $10^6$ 피로 사이클을 받은 후, 비스티칭 시편의 굽힘 피로강도는 정적 굽힘강도와 비교하여 27%까지 감소되었고, 스티칭된 시편은 39%,그리고 스티프너에 의하여 보강된 시편은 20%정도 감소되었다. 폴리우레탄 폼 코아의 에이징 효과를 입증하기 위해, 피로 시험 후 샌드위치 시편의 표면 적층의 손상은 초음파 C-scan장비를 사용하여 검출하였다. 초음파 C-scan결과로부터 피로 시험동안 손상 받은 어떤 결함도 없었다 이는 피로 사이클동안 폼 코아 샌드위치 구조에 대한 굽힘강도의 감소는 폴리우레탄 폼이 에이징되어 발생하는 것을 의미한다.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권5호
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• pp.417-423
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• 2020

건축물의 에너지 소비 중 40%인 냉·난방을 줄이기 위해 외피 단열향상이 중요시되고 있다. 이에 기존 단열재를 개선하기 위해 진공단열패널VIP(Vacuum Insulation Panel)을 건축물에 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 하지만 VIP는 보수보강이 불가능해 이를 개선한 금속진공단열패널을 고려하였다. 금속진공단열패널의 심재는 진공압력을 버티고, 낮은 열전도율을 가져야 하므로 기포콘크리트를 채택하였다. 하지만 예비 실험을 통해 기포의 양이나 성질에 의해 0.001torr에 도달하는 시간이 다른 것을 확인하였다. 이러한 영향은 기포제의 종류 및 기포 슬러리 밀도 등에 의해 진공도달시간이 달라질 것이라 판단하여 최적 기포콘크리트 조건이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 금속진공단열패널의 심재인 기포큰크리트의 기포제 종류 및 기포 슬러리 밀도에 따라 진공도달시간 및 열전도율 변화를 측정하여 심재로 적용 가능한 기초적 자료를 제시하는 것을 연구목적으로 한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제12권2호
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• pp.169-188
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• 2001

This note presents the main results of an experimental investigation into the mechanical behaviour of a composite sandwich conceived as a lightweight material for naval engineering applications. The sandwich structure is formed by a three-dimensional glass fibre/polymer matrix fabric with transverse piles interconnecting the skins; the core is filled with a polymer matrix/glass microspheres syntactic foam; additional Glass Fibre Reinforced Plastics extra-skins are laminated on the external facings of the filled fabric. The main features of the experimental tests on syntactic foam, skins and sandwich panels are presented and discussed, with focus on both in-plane and out-of-plane responses. This work is part of a broader research investigation aimed at a complete characterisation, both experimental and numerical, of the complex mechanical behaviour of this composite sandwich.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.582-585
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• 2012

The aluminum extruded panel used for a high speed train shows the largest contribution to sound insulation performance of the train body. However, comparing with the flat panel having the same weight, the transmission loss falls sharply in the local resonance frequency band. Such fall of transmission loss can be improved by increasing the damping of local resonance. This study examines the charging effect of an urethane foam on the aluminum extruded panel of a high speed train. We charged the urethane foam with different mass density and in different way in the core part of the extruded panel. We measure the transmission loss and compare the sound insulation performance according to the density and charging method. Finally, Improvement effect of the transmission loss is compared and analysed in aspect of weight increment.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.194-197
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• 2004

In this paper, compressive characteristics of carbon fabric skin with polymeric foam core sandwich structure were investigated by FE analyses and compressive tests of polyurethane foam were also conducted with respect to temperature changes, which were determined by curing processes of epoxy or polyester resin to obtain mechanical behaviour of polyurethane foam. FE analyses indicated variation of parameters with respect to manufacturing pressure, which have comparatively massive effect upon mechanical properties of sandwich structures, i.e. wavelength as well as crimp angle of carbon fabric