• 제목/요약/키워드: Kagome

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초경량 금속구조재의 제작을 위한 새로운 방안 (A New Way to Manufacture Ultra Light Metal Structures)

  • 강기주;전계포;나성준;주보성;홍남호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권3호
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    • pp.296-303
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    • 2004
  • Recently, the ultra light metal structure with periodic and three dimensional truss elements takes attention because of its multi-functionality and substantial heat resistance. However, the complicated fabrication process leading to high cost has been a major obstacle to wide applications. In this paper, a new idea to construct an ultra light structure with periodic, three dimensional truss using metal wires is presented. To prove the practical validity, a Kagome-like structure was fabricated from stamped wires and punched face sheets. It was assembled by soldering. Through three-point bending and compression tests, the strength was evaluated and compared with the theory.

초경량 금속 구조재 직조장치의 설계 및 제작 (Design and Construction of a Loom for Obtaining Ultra-Light Metal Structure)

  • 김판수;강기주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권9호
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    • pp.1235-1240
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    • 2010
  • 와이어직조 카고메(WBK)는 나선형으로 성형된 와이어를 6 방향에서 조립하여 제작된다. 지금까지의 WBK 는 수작업으로 조립되어 왔지만, 산업적 적용을 위해서는 조립공정의 자동화가 필수적이다. 또한, 유연한 와이어로 WBK를 제작할 경우 기하학적 형상을 유지할 수 없으므로 직조기와 같은 자동화 기계의 개발이 절실하다. 이번 연구에서는, 유연한 와이어를 이용하여 WBK 를 제작하는 직조기를 설계 및 제작하였다. 이 직조기는 상부 플레이트의 회전운동과 와이어를 삽입하는 장치의 병진운동으로 작동 된다. 그리고 이미 삽입된 와이어 간의 간섭을 방지하기 위한 빗살장치는 다층의 카고메망 사이에 위치된다. 또한 이 직조기는 나선형 와이어와 직선형 와이어로 구성된 semi-WBK 의 제작에도 이용될 수 있다.

콘크리트에 매립된 카고메 감쇠시스템의 내진거동평가 (Seismic Behavior Evaluation of Embedded Kagome Damping Device)

  • 허무원;이상현;김종호;황재승
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.84-91
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    • 2019
  • 최근 들어 우리나라에서도 설치와 유지관리가 용이하며 경제성이 뛰어난 강재이력형 감쇠장치를 적용하여 내진성능을 확보하고자 하는 건물들이 다수 건설되고 있다. 하지만 이러한 강재이력형 감쇠장치가 철근콘크리트 건물에 적용되는 경우 감쇠장치를 설치하기 위한 연결구조물은 전체적인 시스템을 복잡하게 만들어 감쇠장치의 신뢰도를 저하시키는 요소가 되기도 한다. 이에 본 연구에서는 기존연구에서 개발된 카고메 감쇠장치를 대상으로 별도의 연결구조 없이 철근콘크리트 지지구조물에 감쇠장치를 직접 매립할 수 있는 시스템을 제안하고자 하며, 매립길이에 따른 내진거동을 확인하여 동 시스템의 정립을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 실험결과, $1.0l_d$ 매립길이 실험체의 경우 카고메 감쇠장치 매립부분에서 콘 파괴와 유사한 형태의 뽑힘이 발생하였다. 반면, $2.0l_d$ 매립길이를 확보한 실험체는 실험 종료 시까지 뽑힘 및 콘 파괴 없이 안정적인 이력거동을 나타내었고 $1.0l_d$ 매립길이 대비 $2.0l_d$ 매립길이가 약 1.3배의 향상된 에너지소산능력을 나타내었다. 본 연구에서 제안하는 시스템을 적용할 경우, 기존 설치방법 변경에 따른 기타 철물 제작 비용을 줄일 수 있으며, 시공 시에도 부수적인 철물 시공을 줄여 공기를 단축할 수 있다.

Design and homogenization of metal sandwich tubes with prismatic cores

  • Zhang, Kai;Deng, Zichen;Ouyang, Huajiang;Zhou, Jiaxi
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제45권4호
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    • pp.439-454
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    • 2013
  • Hollow cylindrical tubes with a prismatic sandwich lining designed to replace the solid cross-sections are studied in this paper. The sections are divided by a number of revolving periodic unit cells and three topologies of unit cells (Square, Triangle and Kagome) are proposed. Some types of multiple-topology designed materials are also studied. The feasibility and accuracy of a homogenization method for obtaining the equivalent parameters are investigated. As the curved elements of a unit cell are represented by straight elements in the method and the ratios of the lengths of the curved elements to the lengths of the straight elements vary with the changing number of unit cells, some errors may be introduced. The frequencies of the first five modes and responses of the complete and equivalent models under an internal static pressure and an internal step pressure are compared for investigating the scope of applications of the method. The lower bounds and upper bounds of the number of Square, Triangular and Kagome cells in the sections are obtained. It is shown that treating the multiple-topology designed materials as a separate-layer structure is more accurate than treating the structure as a whole.

새로운 와이어 직조 다공질 금속의 압축 특성 (Compressive Characteristics of New Wire-woven Cellular Metal)

  • 고경득;이기원;강기주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권11호
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    • pp.1659-1666
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    • 2010
  • WBD(wire-woven bulk diamond)라고 명명한 와이어로 직조된 다공질 금속의 새로운 형태를 소개한다. WBD 는 기계적 열 특성과 공학적 응용면에서 몇 년 전에 소개되어진 WBK(wire-woven bulk Kaogme)와 같이 나선형 와이어로 구성된다. WBK 에서는 각 교차점에서 3 개의 와이어가 접하나 WBD 에서는 4 개의 와이어가 서로 접하여 배열된다. 압축하중 하에서 WBD 의 기계적 거동을 조사하고 그 결과를 WBK 와 비교하였다. 같은 세장비(d/c)에서 WBD 의 밀도 및 강도는 WBK 의 약 2 배이나, WBD 의 강성도는 WBK 보다 그만큼 높지 않다.

Tow waviness and anisotropy effects on Mode II fracture of triaxially woven composite

  • Al-Fasih, M.Y.;Kueh, A.B.H.;Abo Sabah, S.H.;Yahya, M.Y.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제26권2호
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    • pp.241-253
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    • 2018
  • Mode II fracture toughness, $K_{IIC}$, of single-ply triaxially woven fabric (TWF) composite due to tow waviness and anisotropy effects were numerically and experimentally studied. The numerical wavy beam network model with anisotropic material description denoted as TWF anisotropic was first validated with experimental Mode II fracture toughness test employing the modified compact tensile shear specimen configuration. 2D planar Kagome and TWF isotropic models were additionally constructed for various relative densities, crack lengths, and cell size parameters for examining effects due to tow waviness and anisotropy. $K_{IIC}$ generally increased with relative density, the inverse of cell size, and crack length. It was found that both the waviness and anisotropy of tow inflict a drop in $K_{IIC}$ of TWF. These effects were more adverse due to the waviness of tow compared to anisotropy.

와이어를 이용하여 제작된 옥데트 트러스 샌드위치 판재의 압축 및 굽힘 거동 (Compressive and Bending Behavior of Sandwich Panels with Octet Truss Core Fabricated from Wires)

  • 임지현;나성준;구만회;강기주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권3호
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    • pp.470-476
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    • 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.

피라미드 형상의 PCM 코어 단위 셀의 압축 및 전단특성에 관한 해석적 연구 (Analytical Approach to Compression and Shear Characteristics of the Unit Cell of PCM Core with Pyramidal Configuration)

  • 김상우;정현철;이영선;강범수
    • 소성∙가공
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    • 제19권7호
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    • pp.411-415
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    • 2010
  • A sandwich panel which is comprised of truss cores faced with solid face sheets is lightweight and multi-functional. So it is widely used to not only structural material but also heat transfer media in transportation field such as airplane, train and vessel. There are various core topologies such as pyramidal and tetrahedral truss, square honeycombs and kagome truss. The study focused on analytical approach to optimize compression and shear quality of the unit cell of PCM with pyramidal configuration. With various unit cell models which have the same core weight per unit area but different truss member angle, analytical solution for effective stress ($\bar{\sigma},\bar{\tau}$), peak stress ($\bar{\sigma}_{peak},\bar{\tau}_{peak}$) by yielding and buckling, relative density ($\bar{\rho}_c$) and effective stiffness ($\bar{E},\bar{G}$) have been computed and compared each other. With this approach, the most optimal core configuration was predicted. The result has become the efficient guidelines for the design of PCM core structure.