• 한국항공우주학회지
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• 제31권5호
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• pp.44-54
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• 2003

샌드위치 보의 포옴심재와 면재에 대한 물성치 실험을 통해 이들의 기계적 특성을 파악하였다. 이들로부터 포옴심재 및 적층면재로 제작된 샌드위치 보의 굽힘 국소좌굴현상을 고찰하였다. 좌굴전 양상을 고려한 굽힘 국소좌굴해석이 3점 굽힘시험을 통한 실험값에 더 근접함으로서 이를 고려한 굽힘 국소좌굴해석의 타당함을 보였고 그 양상도 고찰하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.43-49
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• 2006

We have evaluated the structural integrity of a sandwich composite train roof structure that can be a lightweight, cost saving solution to large structural components for rail vehicles in design stages. The sandwich composite train roof structure was 11.45 meters long and 1.76 meters wide. The finite element analysis was used to calculate the stresses, deflections and natural frequencies of the sandwich composite train roof against the weight of air-conditioned system. The 3D sandwich finite element model was introduced to examine the structural behavior of the hollow aluminum extrusion frames joined to both sides of the sandwich composite train roof. The results shown that the structural performance of the sandwich composite train roof under loading conditions specified is satisfaction and the use of aluminum reinforced frame and aluminum honeycomb core is beneficial with regard to weight saving and structural performance in comparison with steel reinforced frame and polyurethane foam core. Also, we have manufactured prototype of sandwich composite train roof structure on the basis of analysis results.

• Composites Research
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• 제26권1호
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• pp.36-41
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• 2013

본 연구에서는 복합재 샌드위치 적층판의 저속 충격 해석을 수행하였다. 샌드위치 구조 형상의 스킨은 탄소/에폭시(Carbon-Epoxy) 재질이 채택되었고 코어(Core)의 재질은 폼(Foam)이 적용되었다. 연구의 타당성을 입증하기 위해 관련 문헌에서의 연구 결과에서 제시한 실험 결과와 유한 요소 해석 결과의 비교가 선행되었다. 타당성 검증을 바탕으로 본 연구에서 손상이 시작되는 충격체의 속도를 평가하고, 예측된 충격 속도에서 충격 거동을 분석하기위해 유한요소법을 이용하여 충격 해석을 수행하였다. 샌드위치 복합재 적층판의 충격 해석 결과 예측된 충격 속도에서 손상이 발생함을 확인하였다. 최종 시편 시험 결과와 수치 해석 결과의 비교 값이 잘 일치함을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권2호
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• pp.211-224
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• 2022

Multi-objective optimization was conducted to obtain the optimal configuration of a composite sandwich structure with honeycomb-foam hybrid core subjected to underwater shock waves, which can fulfill the demand for light weight and energy efficient design of structures against underwater blast. Effects of structural parameters on the dynamic response of the sandwich structures subjected to underwater shock waves were analyzed numerically, from which the correlations of different parameters to the dynamic response were determined. Multi-objective optimization of the structure subjected to underwater shock waves of which the initial pressure is 30 MPa was conducted based on surrogate modelling method and genetic algorithm. Moreover, optimization results of the sandwich structure subjected to underwater shock waves with different initial pressures were compared. The research can guide the optimal design of composite sandwich structures subjected to underwater shock waves.

• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.173-179
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• 2023

The sandwich structure, consisting of a core and a face sheet, is used for lightweight structural application. Generally, cellular structures like honeycomb, foam, and lattice structures are utilized for the core. Among these, lattice structures have several advantages over other types of structures. In other studies, curved lattice structures were reported to have higher mechanical properties than straight structures by converting shear stresses acting on the structure into compressive stresses. Moreover, the addition of vertical struts can have a positive effect on the mechanical properties of the lattice structure. For the purpose, two lattice structures with Circle Arch (CC) and Circular Arch with a vertical column (CC_C) were studied, which were fabricated by using selective laser sintering was conducted. The result showed that CC_C has dramatic performance improvements in specific strength, modulus, and strain energy density compared to CC, confirming that vertical struts played a significant role in the lattice core. Finite element analysis was employed to determine the cause of the stress behavior of CC and CC_C. This study is expected to help design structurally superior lattice cores and sandwich structures.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권1호
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• pp.47-51
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• 2016

2차 보강 접착을 한 F.R.P. sandwich 보에 대한 굽힘 거동 특성을 실험적으로 연구하였다. 굽힘 실험을 위해 시편의 면재는 chopped mat 300-450, roving clothes 570과 심재는 urethane foam core, resin은 불포화 polyester 713-bp 선박용을 사용하였고 Resin과 Fiber의 비율을 55 대 45로 하여 제작하였다. 이 연구의 주요 목적은 double-strap-joint 로 2차 보강한 샌드위치 보의 정확한 굽힘 거동특성을 알기 위해서이고 2차 보강 접착을 이용한 sandwich 구조의 설계, 유지 및 보수 시의 2차 보강 ply의 두께 및 길이 결정을 제안했다.

• 한국해양공학회지
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• 제10권2호
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• pp.35-41
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• 1996

This paper is aimed to solve local buckling problem that can frequently occur when the high speed ship's hull of sandwich structural type is crushed by rarbour and cargo. Experiment is performed on 36 specimens cut of 4-plates that made of sandwich type(Kevlar-Epoxy, Klegecell foam) and 16-Edgewise compressive test specimen, 16-Flatwise test specimen were tested by A.S.T.M. test method. The result of this study is analyzed and compared in test method and test jig to perorm Edgewise compressive test and Flatwise test.

• Composites Research
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• 제27권3호
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• pp.96-102
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• 2014

본 연구에서는 황마 단섬유 강화 폴리유산을 코어 폼으로 하고 연속 유리 섬유 강화 폴리유산을 외곽 스킨으로 하는 샌드위치 패널 구조의 황마 단섬유 강화 폴리유산 복합재료를 제작하였고, 황마 섬유 무게 비에 따른 복합재의 굽힘 특성을 관찰하였다. 코어 폼의 밀도는 0.31-0.67 $g/cm^3$ 기공함량비는 0.51-0.71이었다. 최대 굽힘강도는 황마 섬유 무게비 12.5 wt.%에서 92.7 MPa, 최대 굽힘 탄성계수는 황마 섬유 무게비 30.0 wt.%에서 7.58 GPa 으로 측정되었다. 경제성 분석을 실시했으며 적용 부재의 굽힘 강도를 향상시키기 위한 비용은 황마 섬유 무게 비가 12.5 wt.%일 때 $0.010USD/m^3/MPa$로 계산되었다.

• Composites Research
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• 제19권2호
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• pp.13-19
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• 2006

본 논문에서는 미세 방전가공(Electrical Discharge Machining; EDM) 기계를 위한 샌드위치 구조를 설계하기 위해 복합재료의 적층 순서, 두께, 그리고 리브의 형상 등을 고려한 파라메트릭 연구를 수행하였다. 샌드위치 구조는 면재인 섬유강화 복합재료와 심재인 레진 콘크리트 및 고분자 포움으로 이루어졌다. 컬럼은 정적 굽힘강성과 비굽힘강성을 높이기 위해 십자 리브를 가진 형상으로 설계하였으며, 적층 순서와 두께를 조절하였다. 베드의 경우 양방향의 강성을 동시에 향상시키기 위해 적층 순서와 리브 형상을 조절하였다. 최적의 고강성을 얻기 위하여 리브의 두께와 면재의 두께 등 설계 파라메터의 최적치를 제안하였다. 각 설계 파라메터의 변화에 따른 구조의 정적, 동적 강성의 변화를 확인하기 위해 유한요소해석을 수행하였으며, 진동 실험을 통하여 각 요소의 고유진동수와 감쇠비를 측정하여 비교하였다. 이러한 결과로부터 고정밀 미세 방전가공 기계 구조를 위한 최적의 형상조건을 제안하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제48권3호
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• pp.275-291
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• 2023

This paper has focused on presenting vibration analysis of trapezoidal sandwich plates with 3D-graphene foam reinforced polymer matrix composites (GrF-PMC) core and FG wavy CNT-reinforced face sheets. The porous graphene foam possessing 3D scaffold structures has been introduced into polymers for enhancing the overall stiffness of the composite structure. Also, 3D graphene foams can distribute uniformly or non-uniformly in the plate thickness direction. The effective Young's modulus, mass density and Poisson's ratio are predicted by the rule of mixture. In this study, the classical theory concerning the mechanical efficiency of a matrix embedding finite length fibers has been modified by introducing the tube-to-tube random contact, which explicitly accounts for the progressive reduction of the tubes' effective aspect ratio as the filler content increases. The First-order shear deformation theory of plate is utilized to establish governing partial differential equations and boundary conditions for trapezoidal plate. The governing equations together with related boundary conditions are discretized using a mapping-generalized differential quadrature (GDQ) method in spatial domain. Then natural frequencies of the trapezoidal sandwich plates are obtained using GDQ method. Validity of the current study is evaluated by comparing its numerical results with those available in the literature. It is explicated that 3D-GrF skeleton type and weight fraction, carbon nanotubes (CNTs) waviness and CNT aspect ratio can significantly affect the vibrational behavior of the sandwich structure. The plate's normalized natural frequency decreased and the straight carbon nanotube (w=0) reached the highest frequency by increasing the values of the waviness index (w).