• 제목/요약/키워드: Lightweight composite panel

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펄라이트 치환율에 따른 경량복합패널 심재의 밀도 및 열전도율 특성 (Density and Thermal Conductivity Property of the Lightweight Composite Panel Core According to Pearlite Replacement ratio)

  • 김헌태;정병열;이상수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.175-176
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    • 2014
  • Recently, in the apartment house of our country, office building, apartment, and etc, the lightweight composite panel is much used as the partition wall body. This is due to be very convenient when the execution and dismantling is convenient and it forms the space which the consumer in the space desires. Therefore, in this research, the thermal conductivity property of the lightweight composite panel core according to the replacement ratio variation of the pearlite tries to be analyze. As the density test result and replacement ratio of the pearlite increased, the density showed the tendency to rise. the replacement ratio of the pearlite increased, the absorption rate showed the tendency to fall. And this is determined that absorption rate is degraded due to the increase in the density. the thermal conductivity test result and pearlite replacement ratio increased, the tendency that the thermal conductivity increases was represented.

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고로슬래그와 폴리실리콘 슬러지를 활용한 경량복합패널 심재의 제지애시 첨가율에 따른 밀도 및 강도특성 (Density and Strength Properties according to the Paper Ash addition ratio of the Lightweight Composite Panel Core Using the Blast Furnace Slag and Polysilicon Sludge)

  • 임정근;이지환;박희곤;이상수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.152-153
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    • 2015
  • Recently, solar energy generation is one of the fastest growing industries for eco-friendly energy. Every year, solar energy generation industry grows to 42% on average. However, polysilicon sludge is generated from processing of polysilicon but, there is nothing to handle that. Therefore, we need research to recycle polysilicon sludge. Also, improved fire resistance efficiency of wall is required according to reinforced fire safety standards due to many cases of big fires in our country. This study focuses on density and strength properties according to the addition ratio of paper Ash for the lightweight composite panel core with polysilicon sludge. As a result of the test, adding paper ash 9% has the best density and strength properties.

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Experimental and numerical investigation of RC sandwich panels with helical springs under free air blast loads

  • Rashad, Mohamed;Wahab, Mostafa M.A.;Yang, T.Y.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제30권3호
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    • pp.217-230
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    • 2019
  • One of the most important design criteria in underground structure is to design lightweight protective layers to resist significant blast loads. Sandwich blast resistant panels are commonly used to protect underground structures. The front face of the sandwich panel is designed to resist the blast load and the core is designed to mitigate the blast energy from reaching the back panel. The design is to allow the sandwich panel to be repaired efficiently. Hence, the underground structure can be used under repeated blast loads. In this study, a novel sandwich panel, named RC panel - Helical springs- RC panel (RHR) sandwich panel, which consists of normal strength reinforced concrete (RC) panels at the front and the back and steel compression helical springs in the middle, is proposed. In this study, a detailed 3D nonlinear numerical analysis is proposed using the nonlinear finite element software, AUTODYN. The accuracy of the blast load and RHR Sandwich panel modelling are validated using available experimental results. The results show that the proposed finite element model can be used efficiently and effectively to simulate the nonlinear dynamic behaviour of the newly proposed RHR sandwich panels under different ranges of free air blast loads. Detailed parameter study is then conducted using the validated finite element model. The results show that the newly proposed RHR sandwich panel can be used as a reliable and effective lightweight protective layer for underground structures.

경량 복합패널의 면내 전단 성능 평가 (Evaluation on In-plane Shear Strength of Lightweight Composite Panels)

  • 황문영;강수민;이병연;김성태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.9-20
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    • 2019
  • 국내에서의 지진과 같은 자연재해의 발생횟수가 증가하고 있다. 이에 따라 재해, 재난 환경에 적합한 임시거주공간 혹은 피난시설의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 경량 복합패널을 이용하여 기존 피난시설과는 차별화된 구호주거를 제작하고자 하였다. 이를 위해 경량 복합패널에 대한 구조적 성능을 검증하고자 하였으며, 패널에 대한 성능 시험 방법 중 ASTM E72 기준에 따른 면내 전단 강도 실험을 진행하였다. 실험 결과, 각 실험체가 면내 하중을 받을 때의 최대하중을 알아내었다. 모든 실험체는 가력 부분의 패널이 찢어지면서 실험이 종료되었다. 실험체의 초기 강성은 계산을 통해 예측한 강성과 일치하였다. 하지만 패널의 특성인 국부적인 찌그러짐과 찢어짐으로 인해 강성저하와 최종파괴가 발생하였다. 개구부가 있는 실험체들은 개구부의 위치와 형태에 따라 기본 실험체와 강성과 강도에서 차이를 보였다. 또한 모든 실험 결과를 종합하여 패널이 받는 최대하중과 힘을 받는 면적이 비례한다는 것을 확인하였다. 이를 통해 실험체들의 극한전단응력을 계산하였으며, 평균 극한전단응력을 산정하였다. 경량 복합패널의 평균 극한전단응력은 $0.047N/mm^2$이며, 이 값을 통해 패널의 면적에 따른 허용하중을 합리적으로 예측할 수 있는 근거를 제시하였다.

경량 복합패널의 분포압 강도 성능 평가 (Evaluation on Transverse Load Performance of Lightweight Composite Panels)

  • 강수민;황문영;김성태;조영준;이병연
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.146-157
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    • 2018
  • 최근 10년 동안 국내에서는 각종 재난이 증가하고 있다. 이에 따라 재해, 재난 환경에 적합한 임시거주공간 혹은 피난시설의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 기존 피난시설을 구성하는 소재들보다 가벼운 경량 복합패널을 이용하여 구호주거를 제작하고자 하였다. 이를 위해 경량 복합패널에 대한 구조적 성능을 검증하고자 하였으며, 패널에 대한 성능 시험 방법 중 ASTM E72 기준에 따른 분포압 강도 실험을 진행하였다. 실험 결과, 각 실험체가 등분포하중을 받을 때, 스팬에 따른 허용하중을 알아내었다. 모든 실험체는 스킨과 코어의 접합부에서의 탈락으로 인해 실험이 중단되었으며, 이를 추가로 분석하여 접합부가 탈락될 때의 전단 응력을 계산하였다. 코어가 150mm인 실험체의 경계면에서의 전단응력은 평균 0.0170MPa, 코어가 200mm인 실험체의 경계면에서의 전단응력은 평균 0.0156MPa이다. 이를 보았을 때 같은 두께의 패널에서 유사한 값이 나왔다고 할 수 있다. 이 값을 통해 패널의 분포압 강도 성능을 합리적으로 예측할 수 있는 근거를 제시하였다. 또한 결과 값으로 나타낸 허용하중을 근거로 패널의 성능을 평가하였으나, 패널의 스킨과 코어의 접합방법을 개선하여 경계면에서의 조기박리를 방지한다면 경량 복합패널의 분포압 강도 성능을 보다 개선시킬 수 있을 것으로 판단된다.

방호·방폭 보강용 복합패널의 재료특성에 관한 연구 (A Study on Material Properties of Composite Panel for Impact·Blast Resistance)

  • Kim, Woonhak;Kang, Seokwon
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.373-380
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    • 2016
  • 본 연구에서는 기존 구조물의 방호 방폭에 대한 보강 방법으로서 프리캐스트 패널의 단층구성 재료에 경량성, 고강도, 내화성능 등을 향상시켜 단층 각각의 개별적인 특수성능과 복합적인 패널 구성물로서 방호 방폭 성능을 극대화 할 수 있는 복합섬유 패널을 제작하기 위해, 아라미드섬유(Aramid Fiber, 이하 AF)와 폴리에스터섬유(Polyester Fiber, 이하 PF)로 혼합된 내피와 외피의 기초물성을 평가하였다. 또한, 내화성능이 우수하고 경량인 Nano size의 복합소재를 이용한 충전재의 압축강도, 휨강도, 인장강도를 평가하여 복합섬유패널의 성능에 대한 기초 연구를 수행하였다.

탄소섬유 복합재로 된 자동차 루프에 대한 동특성 해석 및 실험 (Analysis and Experiment on dynamic characteristics of a Carbon Fiber Reinforced Composite Automotive Roof)

  • 제형호;진용선;김찬묵;강영규;사종성
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.330-335
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    • 2003
  • Analysis and experiment on dynamic characteristics of automotive roof have been carried out experimentally and numerically to design a lightweight roof. Finite element analysis of a conventional steel automotive roof was verified by experiments on vibration characteristics. The dynamic analysis of carbon fiber reinforced composite automotive roof shows that the roof stiffness changes as the fiber orientation of the laminated panel changes. Optimization results yielded a composite roof, which was 52% lighter, than the steel conventional steel automotive roof. This paper addresses a design strategy of composite roof for weight reduction.

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Mechanical behavior test and analysis of HEH sandwich external wall panel

  • Wu, Xiangguo;Zhang, Xuesen;Tao, Xiaokun;Yang, Ming;Yu, Qun;Qiu, Faqiang
    • Advances in concrete construction
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    • 제13권 2호
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    • pp.153-162
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    • 2022
  • Prefabricated exterior wall panel is the main non-load-bearing component of assembly building, which affects the comprehensive performance of thermal insulation and durability of the building. It is of great significance to develop new prefabricated exterior wall panel with durable and lightweight characteristics for the development of energy-saving and assembly building. In the prefabricated sandwich insulation hanging wall panel, the selection of material for the outer layer and the arrangement of the connector of the inner and outer wall layers affect the mechanical performance and durability of the wall panels. In this paper, high performance cement-based composites (HPFRC) are used in the outer layer of the new type wall panel. FRP bars are used as the interface connector. Through experiments and analysis, the influence of the arrangement of connectors on the mechanical behaviors of thin-walled composite wall panel and the panel with window openings under two working conditions are investigated. The failure modes and the role of connectors of thin-walled composite wallboard are analyzed. The influence of the thickness of the wall layer and their combination on the strain growth of the control section, the initial crack resistance, the ultimate bearing capacity and the deformation of the wall panels are analyzed. The research work provides a technical reference for the engineering design of the light-weight thin-walled and durable composite sandwich wall panel.

경량 복합패널을 활용한 구호주거의 횡하중 저항성능 및 냉난방조명 에너지성능 평가 (Evaluation of Lateral Load Resistance and Heating/Cooling/Lighting Energy Performance of a Post-disaster Refugees Housing Using Lightweight composite Panels)

  • 황문영;이병연;강수민;김성태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.252-262
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    • 2019
  • 2016년 경주 지진에 이어 2017년 포항 지진까지 발생한 대한민국은 더 이상 지진에 대해 안전지대라고 할 수 없다. 이에 따라 재난환경에 적합한 피난시설의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 경량 복합패널을 이용하여 기존 피난시설의 단점들을 보완할 수 있는 구호주거를 제작하고자 하였다. 이를 위해 경량 복합패널로 구성된 구호주거에 대한 구조 성능과 에너지성능을 평가하고자 하였다. 구호주거의 구조 성능을 평가하기 위해 경량 복합패널로 제작한 시스템에 대한 횡하중가력 실험을 진행하였다. 실험체는 접합 방식을 변수로 하여 2가지로 구성하였다. 또한 KBC 2016에 따라 실험체에 대한 지진하중과 풍하중을 산정하여 실험 결과와 비교하였다. 에너지성능은 냉난방 및 조명에너지 사용량을 최소화하기 위해 기준 패널을 활용한 남측창호 최적화기법을 활용하여 분석하였고, 창면적비, 창 총일사취득율 최적화를 진행하였다. 결과적으로 경량 복합패널로 제작된 실험체는 횡하중에 대해 충분히 안전한 성능을 보일 것으로 판단되며, 창면적비 0.38, 총일사취득율 0.5수준의 최적화 계획을 통한 저에너지 운용이 기대된다.

복합재료 경전철의 차체구조 해석 (A Structural Analysis on the Light Rail Vehicle Body with Composite Material)

  • 이영신;김재훈;이호철;길기남;박병준
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.437-446
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    • 1999
  • The structural behavior of the composite material light rail vehicle body are investigated. Composite material is very useful for light rail vehicle structure due to its high specific strength and lightweight characteristics. The main carbody is made of aluminum alloy. The side wall and roof with composite panels can reduce total vehicle weight about 2000kg. In addition, with the lower density of the foam, enhances lightness in the panel and to save the operation expenses. The finite element analysis code, ANSYS is used to evaluate the stability of the body structure under the various load conditions.

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