• 대한기계학회논문집A
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• 제25권1호
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• pp.115-126
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• 2001

In this paper, through a series of comparative experiments, effects of two different cure processing methods, cocure and precure, on the mechanical properties of honeycomb core materials for aircraft applications are considered. Mass of moisture accumulated into the closed cells of the sandwich panel specimen from the measured mass of moisture diffused to the full saturation state into the elements(skin, adhesive layer, Nomex honeycomb), consisting the honeycomb sandwich specimen has been calculated. Water reservoir of 70$\^{C}$ was used to have specimens absorb moisture to see the influence of moisture absorbed into sandwich panel on its mechanical properties. For the repair condition holding for 2 hours at 177$\^{C}$(350℉) temperature, a pressure due to the vapor expansion in each cell of the sandwich panel, which may result in the local separation of the interface between laminated skin and the surface of the honeycomb, has been estimated by vapor pressure-temperature relation from the thermodynamic steam table and compared to the pressure from the ideal gas state equation. The bonding strengths of the laminated skins on the flat surface of the Nomex honeycomb have been compared by the flatwise tension test and climbing drum peel test performed at room temperature for dry, wet and wet-repair specimens, respectively.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.697-702
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• 2017

본 연구에서는 현재 운행 중인 도시철도차량의 전동차 출입문에 규칙적 다공질 금속, 즉, 트러스 요소로 이루어진 피라미드 트러스 코어를 적용 가능한가에 대해 구조 강성 측면에서 검토하였다. 전동차 출입문은 내외피 사이 심재부에 허니콤과 보강재로 구성된 샌드위치 구조이며, 충분한 굽힘 강성과 내구성 등이 요구된다. 현재, 전동차 출입문의 기계적 성능은 한국철도표준규격(KRS)과 도시철도용품 품질규격에서 명시되고 있는데, 3점굽힘시험을 수행하여 중앙부의 처짐량을 측정하여 구조강성의 만족 여부를 판정하고 있다. 기존의 허니컴 코어를 채용한 출입문에 비해 피라미드 트러스 코어로 대체한 출입문의 구조강성 비교를 위하여 기존의 허니콤 코어와 동일한 무게의 두 종류의 피라미드 트러스 코어를 설계, 고려하였다. 이후 한국철도표준규격에 명시한 시험조건에 따라 유한요소해석을 실시하였다. 피라미드 트러스 코어를 적용한 전동차 출입문의 3점굽힘해석 결과 피라미드 트러스 심재 출입문은 기존의 허니콤 심재에 비해 약 2.5%의 처짐량이 더 발생하였지만, 규격에서 요구한 강성 조건을 충분히 만족시켰다. 따라서, 다기능성에 유리한 규칙적 다공질 금속인 피라미드 트러스 심재는 기존의 허니콤 기반의 출입문을 대체할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.105-110
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• 2001

Autoclave curing using the vacuum bagging method is widely used for the manufacture of advanced composite prepreg airframe structures. Due to increasing use of advanced composites, specific techniques have been developed to repair damaged composite structures. In order to repair the damaged part, it is required that the damaged areas be removed, such as skin and/or honeycomb core, by utilizing the proper method and then repairing the area by laying up prepreg (and core) then curing under vacuum using the vacuum bagging materials. It shall be cured either in an oven or autoclave per the original specification requirements. Delamination can be observed in the sound areas during and/or after a couple times exposure to the elevated curing temperature due to the repeated repair condition. This study was conducted for checking the degree of degradation of properties of the cured parts and delamination between skin prepreg and honeycomb core. Specimens with glass honeycomb sandwich construction and glass/epoxy prepreg were prepared. The specimens were cured 1 to 5 times at $260^{circ}F$ in an autoclave and each additionally exposed 50, 100 and 150 hours in the $260^{circ}F$ oven. Each specimen was tested for tensile strength, compressive strength, flatwise tensile strength and interlaminar shear strength. To monitor the characteristics of the resin itself, the cured resin was tested using DMA and DSC. As a results, the decrease of Tg value were observed in the specific specimen which is exposed over 50 hrs at $260^{circ}F$. This means the change or degradative of resin properties is also related to the decrease of flatwise tensile properties. Accordingly, minimal exposure on the curing temperature is recommended for parts in order to prevent the delation and maintain the better condition.

• Composites Research
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• 제20권5호
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• pp.26-33
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• 2007

본 논문에서는 풀아웃 하중과 전단하중을 받는 복합재 샌드위치 인써트 조인트의 강도 특성을 실험으로 연구하였다. 샌드위치의 면재는 탄소 평직, 심재는 노멕스 하니콤, 접착제는 FM73을 사용하여 동시성형으로 제작하였다. 코어의 높이와 밀도, 면재의 두께, 하중의 형태를 달리하여 10종류, 총 75개의 인써트 조인트에 대한 실험을 수행하였다. 실험 결과, 풀아웃 하중에서는 코어의 높이와 밀도가 모두 파손하중에 영향을 미치지만 밀도의 영향이 상대적으로 더 크게 나타났다. 전단하중의 경우 면재의 두께가 파손하중에 결정적인 영향을 미치는 반면, 코어의 높이는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 동일한 치수의 조인트에서도, 포팅된 쎌의 수에 따라 파손하중은 달라지며, 특히 풀아웃 하중에서 그러한 특성이 현저하게 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제85권6호
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• pp.755-764
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• 2023

The article examines the impact response of the sandwich beam furnished by a novel bilayer core as inspired by the woodpecker's head architecture under different repeatedly exerted low-velocity impact loadings by employing the finite element package, ABAQUS. The sandwich beam forms four essential parts comprising bottom and top carbon fiber reinforced polymer laminates encasing bilayer core made of laterally arched solid hot melt adhesive material and aluminum honeycomb. Impact loadings are implemented repeatedly with a steel hemisphere impactor for various impact energies, 7.28 J, 9.74 J, and 12.63 J. Essentially, the commonly concentrated stresses at the impact region are regulated away by the arched core in all considered cases thus reducing the threat of failure. The sandwich beam can resist up to 5 continual impacts at 7.28 J and 9.74 J but only up to 3 times repeated loads at 12.63 J before visible failure is noticed. In the examination of several key impact performance indicators under numerous loading cases, the proposed beam demonstrates favorably up to 1.3-11.2 higher impact resistance efficacies compared to existing designs, therefore displaying an improvement in repeated impact resistance of the new design.

• Advanced Composite Materials
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• 제18권1호
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• pp.1-20
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• 2009

This paper describes the results of experiments and numerical simulation studies on the impact and indentation damage created by low-velocity impact subjected onto honeycomb sandwich panels for application to the BIMODAL tram. The test panels were subjected to low-velocity impact loading using an instrumented testing machine at six energy levels. Contact force histories as a function of time were evaluated and compared. The extent of the damage and depth of the permanent indentation was measured quantitatively using a 3-dimensional scanner. An explicit finite element analysis based on LS-DYNA3D was focused on the introduction of a material damage model and numerical simulation of low-velocity impact responses on honeycomb sandwich panels. Extensive material testing was conducted to determine the input parameters for the metallic and composite face-sheet materials and the effective equivalent damage model for the orthotropic honeycomb core material. Good agreement was obtained between numerical and experimental results; in particular, the numerical simulation was able to predict impact damage area and the depth of indentation of honeycomb sandwich composite panels created by the impact loading.

• Composites Research
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• 제37권1호
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• pp.53-57
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• 2024

무선 기술의 발전으로 많은 시스템이 개발되었으며, 항공기에 이러한 시스템을 효과적으로 적용하기 위해 다양한 형태의 구조 안테나가 연구되어 왔다. 현재까지 대다수의 구조 안테나 연구는 패치 안테나를 중심으로 이루어졌으나, 패치 안테나는 좁은 주파수 대역과 낮은 지향성의 단점을 가지고 있다. 반면, 최근 무선 분야에서 널리 사용되는 비발디 안테나는 넓은 주파수 대역과 우수한 지향성을 갖고 있지만, 방사 방향의 제약으로 인해 항공기 구조에 효과적으로 적용하는 데 어려움이 있었다. 본 연구에서는 비발디 안테나를 항공기 구조에 적용하기 위해 허니콤의 구조에 비발디 안테나를 적용하여 방사 방향의 문제를 해결하고자 하였고, 시뮬레이션을 통해 허니콤 구조가 안테나에 주는 영향을 분석하여 허니콤 비발디 안테나의 가능성을 검증하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제40권4호
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• pp.351-359
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• 2004

본 연구에서는 실선에 적용된 알루미늄 하니콤 샌드위치 판 (AHSP)을 저자가 제안한 심재의 형상이 피라미드인 알루미늄 샌드위치 판의 구조적 특성 및 진동특성을 검토해 보았다. 알루미늄 피라미드 샌드위치 판(APSP)의 기초 자료로 쓰일 수 있게 심재의 각도변화, 높이변화 및 면재와 심재의 두께변화에 따른 구조적 특성을 검토한 결과 APSP가 강도 및 강성에서 우수함을 보였으며, 질량대비 큰 강성 때문에 고유진동수도 다소 크게 평가되었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.74-77
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• 2001

The impact response and damage of CLAS panel was investigated experimentally. The facesheet material used was RO4003 woven-glass hydrocarbon/ceramic and the core material was Nomex honeycomb with a cell size of 3.2mm and a density of 96 kg/$\textrm{m}^{3}$. The shield plane used was RO4003 and 2024-T3 aluminum. Static indentation and impact test was conducted to characterize the type and extent of the damage observed in two CLAS panels, and the performance of antenna used in a wireless LAN system. Correlation of peak contact force, residual indentation and the delamination area shows impact damage of the panel with an aluminum shield plane is larger than that of the panel with RO4003 shield plane, although tile former is more penetration resistant. The damage was observed by naked eye, ultrasonic inspection and cross sectioning. The shape and size of delamination was estimated by ultrasonic inspection, and the area of delamination linearly increases as impact energy increases. The performance of impact damaged antenna was estimated by measuring return loss and radiation pattern.

• Composites Research
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• 제14권6호
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• pp.1-8
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• 2001

본 연구에서는 샌드위치 패널 구성 요소인 면재와 심재를 변화시켜 4종류의 샌드위치 패널을 제작하였다. 그리고 제작된 샌드위치 패널의 기계적 특성과 철도차량 개발시 중요한 요인으로 작용하는 음향투과 특성 그리고 화재에서의 안정성을 확인하기 위하여 난연특성 실험을 통하여 샌드위치 패널의 특성을 검토하고자 하였다. 샌드위치 패널의 기계적 특성은 알루미늄 면재 + 알루미늄 하니컴 심재로 구성된 샌드위치 패널이 면방향 인장강도와 변방향 압축강도 특성에서 우수하며 알루미늄 면재 + 노멕스 하니컴 심재로 구성된 샌드위치 패널은 면방향 압축강도와 굽힘 강도가 우수한 것으로 확인되었다. 알루미늄 면재 + PMI 포옴 심재로 구성된 샌드위치 패널은 심재의 전단강도 및 면재의 굽힙강도가 우수하였다. 난연성 시험에서는 phenol 수지 면재와 2종의 외국 면재는 모든 시험 결과에서 유사한 견과를 확인하였다.