• 제목/요약/키워드: Sandwich composites

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Experimental and numerical investigation into the damage response of composite sandwich panels to low-velocity impact

  • Feng, Dianshi;Aymerich, Francesco
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제4권2호
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    • pp.133-151
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    • 2017
  • The paper describes the results of an experimental and numerical investigation into the structural and damage response of sandwich composites to low-velocity impact. Sandwich panels consisting of laminated composite skins with three different layups bonded to a PVC foam core were subjected to impact at various energy levels corresponding to barely visible impact damage (BVID) in the impacted skins. Damage assessment analyses were performed on the impacted panels to characterise the extent and the nature of the major failure mechanisms occurring in the skins. The data collected during the experimental analyses were finally used to assess the predictive capabilities of an FE tool recently developed by the authors for detailed simulation of impact damage in composite sandwich panels. Good agreement was observed between experimental results and model predictions in terms of structural response to impact, global extent of damage and typical features of individual damage mechanisms.

굽힘 하중을 받는 알루미늄 하니컴 샌드위치 복합재료의 강도 및 변형 특성 (Characteristics of Strength and Deformation of Aluminum Honeycomb Sandwich Composites Under Bending Loading)

  • 김형구;최낙삼
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.61-64
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    • 2004
  • The strength characteristics as well as deformation behaviors of honeycomb sandwich composite (HSC) structures were investigated under bending in consideration of various failure modes such as skin layer yielding, interface-delamination, core shear deformation and local buckling. Deformation behaviors of honeycomb sandwich plates were observed with various types of aluminum honeycomb core and skin layer. Their finite-element analysis simulation with a real model of honeycomb core was performed to analyze stresses and deformation behaviors of honeycomb sandwich plates. Its results were very comparable to the experimental ones. Consequently, the increase in skin layer thickness and in cell size of honeycomb core had dominant effects on the strength and deformation behaviors of honeycomb sandwich composites.

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Hemp fibre woven fabrics / polypropylene based honeycomb sandwich structure for aerospace applications

  • Antony, Sheedev;Cherouat, Abel;Montay, Guillaume
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제6권2호
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    • pp.87-103
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    • 2019
  • Recently, natural fibre composites are widely used in aerospace industries due to their good specific mechanical properties, better acoustic properties, light weight, readily availability, biodegradability, recyclability, etc. In this study, the hemp fibre woven fabrics / polypropylene based honeycomb sandwich structure were proposed for aerospace applications. Firstly, the hemp fibre woven fabrics based honeycomb sandwich structures were manufactured and experimental mechanical tests (compressive and flexural) were performed in the laboratory. Numerical simulation was also performed and analysed to validate the proposed methodology. Different complex shaped aircraft part CAD models were created and numerical analysis was carried out in order to have a better understanding about the complex honeycomb sandwich structures.

굽힘 하중을 받는 하니컴 샌드위치 복합재료의 변형 및 파괴 해석 (Deformation and Fracture Analysis of Honeycomb Sandwich Composites under Bending Loading)

  • 김형구;최낙삼
    • Composites Research
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    • 제18권1호
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    • pp.30-37
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    • 2005
  • 본 연구에서는 3점 굽힘 실험과 코어의 실제 형상을 모델링한 유한요소 시뮬레이션을 병행하여 외피층의 항복, 층간분리 코어의 전단 및 국부적 좌굴과 같은 다양한 파손모드를 고려한 하니컴 샌드위치 복합재료의 강도 특성과 변형거동을 검토하였다. 외피층과 하니컴 코어층 사이를 완전 접착한 시험편과 부분 층간분리 시험편을 대상으로 하니컴 코어의 셀 크기와 외피층 두께를 변화시켜 시험편의 굽힘 강성, 굽힘 강도. 굽힘 응력, 변형 및 파손 거동을 해석하였다. 결론적으로 하니컴 코어의 셀 크기와 외피층의 두께가 하니컴 샌드위치 복합재료의 굽힘 강성과 강도, 변형/파괴 거동에 주된 영향을 미쳤으며 코어의 셀 크기가 크고 외피층의 두께가 얇은 경우 굽힘 강도는 $30\~68\%$ 정도까지 저하됨을 알 수 있었다.

샌드위치 패널 및 내장재 특성 연구 (Characteristics of Sandwich Panels and Indoor Composite Materials)

  • 허완수;이상원;김장엽;이종호
    • 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.

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Composite Foams for Sandwich Structures

  • Nutt, Steven R.;Shen, B.;Vaikhanski, Lev
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권7호
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    • pp.625-631
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    • 2003
  • Recent work at USC has focused on strategies to enhance the toughness and overall mechanical performance of polymer foams for use in lightweight sandwich structures. Both mechanical and chemical approaches have been employed with reasonable success. Fiber reinforcement, though difficult from a processing perspective, can lead to substantial enhancements in toughness and strength, while reducing friability. Chemical modifications are also challenging from a processing perspective, but can produce similar enhancements in performance. Efforts to enhance performance of phenolic foam and PVC foam through fiber reinforcement and chemical modification are described, along with the resulting enhancements in performance.

샌드위치 복합재 적용 철도차량 차체 구조물의 표준유한요소모델 제시 연구 (A Study on the Standardized Finite Element Models for Carbody Structures of Railway Vehicle Made of Sandwich Composites)

  • 장형진;신광복;고희영;고태환
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.382-388
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    • 2010
  • 본 논문은 샌드위치 복합재가 적용된 철도차량 차체 구조물을 위한 표준유한요소모델을 제시하였다. 최근 샌드위치 복합재는 높은 굽힘 강성 및 강도를 가지며 차체의 경량화와 공간 확보를 통해 에너지 효율을 향상시킬 수 있어 국내의 많은 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러므로 복합재 철도 차량의 제작 전에 유한요소법 등을 통해 구조안전성을 검증해야 한다. 본 연구에서는 다양한 철도차량의 실제 구조시험과 같은 수직, 압축, 비틀림 하중 및 고유진동수 해석을 통해 철도차량 구조물의 표준유한요소모델을 검증 제시하였다. 그 결과, 샌드위치 패널의 굽힘 강성을 향상시키기 위한 보강 금속 프레임에는 빔 요소보다는 사각 쉘 요소가 적절하였으며, 샌드위치 패널의 허니콤 코어와 적층복합재의 경우 적층 쉘 요소와 비교하여 적층 쉘 요소와 솔리드 요소를 사용하는 것이 적절하다. 또한, 제안된 표준유한요소모델은 유한요소모델의 수정 없이 충돌모델에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다.

샌드위치 복합재료의 압축 특성에 관한 시뮬레이션 해석 (Simulation Analysis on the Compression Property of Sandwich Composite)

  • 방승옥;국정한;김세환;조재웅
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.478-484
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    • 2012
  • 본 연구에서는 다공성 심재를 갖는 샌드위치 복합재료의 압축해석을 수행하였다. 알루미늄 폼 및 허니컴 코어 샌드위치 복합재료의 유한요소모델은 솔리드 요소를 적용하였다. 알루미늄 폼 코어의 경우에는 유효등가손상모델을 적용하였다. 면내 압축해석에서 알루미늄 폼 및 허니컴 코어 샌드위치의 압축 최대하중이 비슷했다. 그러나 알루미늄 허니컴 코어 샌드위치의 하중 지지구간이 더 길었다. 면외 압축에서는 알루미늄 허니컴 코어 샌드위치의 압축 최대하중이 알루미늄 폼 코어 샌드위치보다 높게 나왔다. 시뮬레이션 해석을 통하여 샌드위치 복합재료의 압축 거동을 얻을 수 있었다.