• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권6호
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• pp.64-73
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• 2022

페어링은 상용차가 주행 시 전면부에서 발생하는 유동박리의 저항을 제어하여 상용차 공기 저항력을 감소시키는 장치이다. 본 연구에서는 랭킨 반체 이론을 적용하여 3D페어링 형상을 설계하고 공력 해석을 통해 설계 결과를 검증하였다. 그리고 페어링의 구조적 안전성을 위해 상용차 과속조건과 돌풍 조건을 함께 고려하여 공력하중을 도출하였다. 이러한 공력 해석 결과를 기반으로 유리섬유/에폭시 복합재료를 적용하여 안전계수 3을 만족하는 페어링 구조 설계를 수행하였다. 최종 본 연구에서 가장 경량화된 페어링의 구조 해석을 수행하여 구조 안전성이 확인되었다.

• Composites Research
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• 제30권6호
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• pp.356-364
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• 2017

복합재 격자 구조는 동일한 무게를 갖는 다른 구조에 비해 더 큰 하중을 견딜 수 있다는 장점으로 인해 다양한 분야에 적용이 시도되고 있다. 최근, 국내에서도 복합재 격자 구조 제작을 위한 기술 개발이 이루어지고 있으며 이에 복합재 격자 구조를 빠르고 정밀하게 검사할 수 있는 비파괴검사 기술의 개발 역시 필요하게 되었다. 본 논문에서는 초음파전파 영상화 시스템들을 활용하여 복합재 격자 구조에 빠르고 정밀한 비파괴검사를 하기 위한 연구를 수행하였다. 레이저 펄스에코 초음파전파 영상화 시스템을 통해 스킨에 쌓여 있는 복합재 격자 구조의 내부 리브 구조를 관찰할 수 있었고 접착분리를 검출할 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 검사시간을 줄이기 위해 주파수 영역을 최적화 하기 위한 밴드 디바이더를 개발 적용하였으며, 검사 결과의 질을 향상시키기 위해 곡률 보상 알고리즘을 개발하였다. 유도파 초음파전파 영상화 시스템으로는 리브 구조에 있는 층간분리 결함을 확인할 수 있었으며, 다중 소스 초음파전파영상을 통해 검사 영역을 확대시켰고 가변시간창 진폭 이미지 알고리즘을 통해 결함을 강조시킬 수 있도록 했다. 이와 같은 결과들을 통해 격자구조에 최적화 된 초음파전파 영상화 시스템의 지속적인 개발이 이뤄지면 복합재 격자 구조의 대량생산에 이은 고속 정밀 비파괴검사가 이뤄질 수 있을 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제15권3호
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• pp.45-51
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• 2002

이종 재료의 다중 적층 구조인 스마트 스킨을 설계 및 제작하였고, 그 기계적 거동 특성을 규명하기 위하여 압축 및 굽힘 거동에 대하여 시험 및 해석을 수행하였다. 시험 결과 본 연구에서 설계된 스마트 스킨은 압축 허용 하중에 비해 좌굴 허용 하중이 작게 나타났으며, 구조적 안정성에 하니컴 심재의 전단 탄성 계수가 크게 영향을 주는 것을 확인하였다. 하니컴 심재의 전단 탄성 계수 측정을 위하여 개선된 시험법을 고안하여 본 연구에 사용하였다. 또한, 상용 유한 요소 해석 프로그램인 NASTRAN을 이용하여 예측한 압축, 굽힘 거동이 실험 결과와 잘 일치하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권5호
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• pp.733-742
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• 2020

Vibration analysis in nanocomposite plate with smart layer is studied in this article. The plate is reinforced by carbon nanotubes where the Mori-Tanaka law is utilized for obtaining the effective characteristic of structure assuming agglomeration effects. The nanocomposite plate is located in elastic medium which is simulated by spring element. The motion equations are derived based on first order shear deformation theory and Hamilton's principle. Utilizing Navier method, the frequency of the structure is calculated and the effects of applied voltage, volume percent and agglomeration of Carbon nanotubes, elastic medium and geometrical parameters of structure are shown on the frequency of system. Results indicate that with applying negative voltage, the frequency of structure is increased. In addition, the agglomeration of carbon nanotubes reduces the frequency of the nanocomposite plate.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권3호
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• pp.111-117
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• 2010

The repeated unit cell structure is applied to the composite, the carbon nano tube and sandwich panel. In this paper, a study on the stiffness of unit cell structure has been performed with the tube support plate of the steam generator. For this, repeated unit cell structure's equivalent elastic constant and poisson's ratio was evaluated through FEA and tests under the elastic range load. Also we evaluated the effect on the specimen size from results.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.349-356
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• 1998

A method of calculating the natural frequency corresponding to the first mode of vibration of beams and tower structures, with irregular cross sections and with arbitrary boundary conditions was developed and reported by Kim, D. H. in 1974. In this paper, the result of application of this method to the three span continuous reinforced concrete bridge with elastic intermediate supports in presented. Such bridge represents either concrete or sandwich type three span bridge on polymeric supports for passive control or on actuators for active control. Any method may be used to obtain the deflection influence surfaces needed for this vibration analysis. Finite difference method is used for this purpose, In this paper. The influence of the modulus of the foundation and $D_{22}$, $D_{l2}$, $D_{66}$ stiffnesses on the natural frequency is thoroughly studied.d.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.55-61
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• 2002

In the present study, a first order shear deformable Loop-subdivision triangular element which can handle transverse shear deformation of moderately thick shell and composite laminated or sandwich shells are developed. The developed element is more general than the previous one based on classical shell theory, since it includes the effect of transverse shell deformation and has standard five degrees of freedom per node. The quartic box spline function is employed as the interpolation basis function. Numerical examples for the benchmark static shell problems are analyzed to assess the performance of the developed subdivision shell element and locking trouble.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제6권1호
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• pp.31-40
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• 1998

The research and applications of numerical methods of design optimization on structural dynamic behaviors are presented in this paper. The emphasis is focused on the dynamic design optimization of aerospace structures, particularly those composed of composite laminate and sandwich plates. The methods of design modeling, sensitivity analysis on structural dynamic responses, and the optimization solution approaches are presented. The numerical examples of sensitivity analysis and dynamic structural design optimization are given to demonstrate the effectiveness of the numerical methods.

• Steel and Composite Structures
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• 제24권6호
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• pp.659-670
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• 2017

In the present work, an analytical solution for the static analysis of laminated composites, functionally graded and sandwich singly and doubly curved panels on the rectangular plan-form, subjected to uniformly distributed transverse loading is presented. Mathematical formulation is based on the higher order shear deformation theory and principle of virtual work is applied to derive the equations of equilibrium subjected to small deformation. A solution methodology based on the fast converging finite double Chebyshev series is used to solve the linear partial differential equations along with the simply supported boundary condition. The effect of span to thickness ratio, radius of curvature to span ratio, stacking sequence, power index are investigated. The accuracy of the solution is checked by the convergence study of non-dimensional central deflection and moments. Present results are compared with those available in the literature.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권4호
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• pp.30-39
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• 2021

This paper presents a study on the design and structural substantiation of the interior structure of the new VVIP aircraft. In this study, the structural design and analysis of the compartment with aluminum alloy and sandwich composite panel were performed. The structural design requirements from the Federal Aviation Administration were identified. The structural analysis of the compartment was performed by the utilization of the finite element analysis method, for the structural design process. Therefore, the designed cabin compartment secured the structural integrity, and satisfied its certification standards and design requirements via structural analysis.