• 대한기계학회논문집B
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• 제32권1호
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• pp.15-22
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• 2008

Recently, ultra-lightweight materials with open, periodic cell structures take much attention owing to its potential for multi-functionality such as load bearing, thermal dissipation, and actuation. This paper presents experimental results on the fluid flow and heat transfer characteristics for the Wire-woven Bulk Kagome (WBK) composed of aluminum 1100 wires. The overall pressure drop and heat transfer of the WBK specimen was experimentally investigated under forced air convection condition. The pressure loss and heat transfer performance of the aluminum WBK were compared with other heat dissipation media. It was shown that heat transfer characteristics depended on relative density and surface area density. Comparison with metal foams and other heat dissipation media such as packed beds, lattice frame materials, louvered fins, and others suggests that the aluminum WBK competes favorably with the best available heat dissipation media in heat transfer performance.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.13-19
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• 2008

A Wire-woven Bulk Kagome (WBK) is the new truss type cellular metal fabricated by assembling the helical wires in six directions. The WBK seems to be promising with respect to morphology, fabrication cost, and raw materials. In this paper, first, the geometric and material properties are defined as the main design parameters of the WBK considering the fact that the failure of WBK is caused by buckling of truss elements. Taguchi approach was used as statistical design of experiment(DOE) technique for optimizing the design parameters in terms of maximizing the compressive strength. Normalized specific strength is constant regardless of slenderness ratio even if material properties changed, while it increases gradually as the strainhardening coefficient decreases. Compressive strength of WBK dominantly depends on the slenderness ratio rather than one of the wire diameter, the strut length. Specifically the failure of WBK under compression by elastic buckling of struts mainly depended on the slenderness ratio and elastic modulus. However the failure of WBK by plastic failed marginally depended on the slenderness ratio, yield stress, hardening and filler metal area.

• 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.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.23-34
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• 2015

최근 새로운 3차원 와이어 다공질 형태의 카고메 트러스 이력형 제진장치가 개발되어, 건축물의 내진성능 개선을 위한 제진장치로서의 적용가능성이 재료실험을 통하여 검증되었다. 본 연구에서는 카고메 트러스 이력형 제진장치를 RC 라멘조 공동주택에 외부접합 한 새로운제진구조시스템을 제안하였다. 카고메 외부접합형 제진구조시스템은 대상건물, 카고메 제진장치, 지지구조물로 구성되어 있으며, 기존 층간에 설치된 제진시스템과 달리 외부 지지 구조물과 대상 건축물의 상호작용을 이용하여 제진장치가 지진 에너지를 흡수하는 시스템이다. 본 연구에서 제안한 카고메 외부접합형 제진공법의 유효성을 검증 할 목적으로 LH공사 시범적용용 RC 라멘조 20층 공동주택의 골조를 대상으로 유사동적실험을 실시하여 내진성능 개선효과를 검토하였다. 그 결과, 국내에서 발생 가능한 지진규모 (200gal)에서 비보강 골조는 중규모의 지진피해가 예상되었지만, 카고메 외부접합형 제진보강법으로 보강한 골조는 경미한 지진피해가 예상되었으며, 대규모 지진(300gal)을 상정한 경우에도 중규모 이하의 지진피해가 예상되어 본 연구에서 개발한 카고메 제진보강법의 내진성능 개선 효과의 유효성이 검증되었다고 사료된다.

• 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.

• 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.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.139-145
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• 2019

이 논문은 복합 입체형 트러스 단위구조체에 대한 강도 및 강성을 연구하였다. 사용된 모델은카고메 모델과 정육면체 트러스 모델을 합한 core-filled 모델이다. 해석을 위해 사용한 재질 특성은 304 스테인레스 스틸로 탄성계수는 193GPa, 항복응력 215MPa이다. 이론식은 깁슨-애쉬비의 상대탄성 관계식을 바탕으로 이론식을 유도하였고, 상용도구인 Deform 3D를 사용하여 해석을 실시하였다. 결론적으로 이 단위모델에 대한 상대탄성력은 상대밀도의 1.25배와 상수 계수값과 상관관계를 형성하고, 탄성은 기공과 반비례한다. 그리고, 상대압축강도는 상대밀도와 1.25배의 상관관계를 이룬다. 이에 대한 증명은 실제 실험을 해야 하겠으며, 유도한 이론 관계식은 굽힘과 좌굴등의 기계적 거동을 추가로 고려해야 한다. 앞으로 입체공간의 구조에 따른 탄성 및 응력에 대해 지속적인 연구가 진행될 것이다.

• 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.