• 한국생산제조학회지
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• 제19권5호
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• pp.603-608
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• 2010

In this study, one type of circular shaped composite tube was used, combined with reinforcing foam and without foam. Furthermore, CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) circular member manufactured from CFRP prepreg sheet for lightweight design. CFRP is an anisotropic material which is the most widely adapted lightweight structural member. The crashworthy behavior of circular composite material tubes subjected to static axial compression under same conditions is reported in this paper. Test was executed in order to compare the results to the energy absorption and collapse shape. The collapse mode during the failure process were observed and analyzed. The behavior of polymeric foams to the tubes crashworthiness were also investigated. According to the experimental results, specimens filled with foam are higher total energy absorption than the other specimens not filled with the foam.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.543-551
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• 2015

뛰어난 단열성능을 가지는 폴리우레탄 폼(polyurethane foam, PUF)은 다양한 구조물에서 다른 재료들과 함께 사용되고 있다. 현재 LNG 운반선의 단열시스템에는 유리섬유로 강화된 폴리우레탄 폼(reinforced-polyurethane foam, R-PUF)이 사용되고 있으며, 이는 단열재 역할뿐만 아니라 슬로싱 하중을 포함한 다양한 압축하중에 대한 구조부재 기능을 수행하고 있다. 폴리우레탄 폼은 혼합과 발포를 통해 제작되는 다공성 재료이기 때문에, 본 연구에서는 기공체적비율을 통해 재료의 거동을 모사할 수 있는 Gurson damage model을 사용하여 폴리우레탄 폼의 비선형 압축거동을 모사하였으며, 폴리우레탄 폼의 기계적 성질에 영향을 미치는 영향변수로서 기공체적비율에 의존적으로 알려져 있는 밀도를 설정하였다.

• 폴리머
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• 제25권5호
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• pp.679-690
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• 2001

폴리에테르형 기포개방제를 사용한 고탄성 폴리우레탄 발포체의 제조에서 기포개방제의 농도변화가 계의 반응속도, 유변학적 성질, 발포체의 구조적인 안정성, 형태학적 성질 및 개방기포의 함량 등에 미치는 영향을 조사하고 이를 통하여 기포개방에서 기포개방제의 역할을 알아보았다. 또한 기포개방제의 농도에 따른 발포체의 기계적 물성을 관찰하였다. 기포개방제의 높은 친수성으로 인해 우레아 생성반응이 지연됨을 관찰하였다. 유변학적 성질의 관찰을 통하여 기고개방제의 농도 증가에 따라 계의 점도저하와 tan $\delta$의 증가를 확인하였고 이로 인해 얻어진 발포체는 낮은 구조적인 안정성과 높은 개방기포 함량을 나타내었다. 기포개방제의 농도 증가에 따라 matrix의 파괴와 matrix내 수소결합된 우레아의 고른 분산을 발포체의 형태학적 성질의 관찰로 확인할 수 있었다. 결론적으로 고탄성 폴리우레탄 발포체의 제조시 기포개방제의 높은 친수성에 기인하여 matrix의 탄성특성 저하가 일어나고 이로 인해 높은 개랑기포 함량을 가진 발포체가 형성됨을 알 수 있었다. 발포체의 경도, 인장강도, 인열강도, 신율 등은 기포개방제의 농도 증가에 따라 저하하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.60-66
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• 2016

본 연구는 실리콘계 정포제의 특성에 따른 폴리우레탄 폼 지수제의 cell 구조와 흡수량 변화를 알아보기 위하여 6종의 정포제를 사용하여 폴리우레탄 폼 지수제를 제조하여 FE-SEM으로 분석한 결과 실리콘 정포제의 실록산 주사슬 말단에 PO n개가 결합되어 있는 DC-193, DC-2585, DC-5125, DC-198의 cell 구조는 close cell로 확인이 되었고, 실리콘 정포제의 실록산 주사슬 말단에 EO n개가 결합 되어 있는 DC-5043과 DC-5598은 open cell 구조로 나타났다. 또한 cell 구조 변화에 따른 흡수량 에서는 close cell의 크기가 가장 세밀하고 균일한 DC-193의 흡수량이 가장 적게 나타나 내수성이 가장 우수한 것으로 나타났으며 open cell의 크기가 가장 크게 형성된 DC-5043의 흡수량이 가장 많은 것으로 나타났다. 이들의 방수성능을 콘크리트 구조물을 모사하여 시험한 결과 누수가 없음을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권3호
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• pp.286-296
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• 2020

Sandwich structures are general-purpose structures that can reduce the structural weight of composite ships. Core materials are essential for these structures, with polyvinyl chloride (PVC) foams being the most popular. These foam core materials are subjected to various tests in the development process, and must satisfy the performance requirements of several ISO and ASTM standards. Therefore, a procedure for evaluating the performance of foam core materials was proposed in this paper. In addition, prototypes were fabricated using a commercial PVC foam core product in accordance with the structural design of an 11 m fiber-reinforced plastic yacht. Then, a case study was conducted on the proposed evaluation procedure. The proposed procedure facilitates the understanding of the performance requirements and evaluation of core materials used in composite ships and is expected to be utilized in developing core materials for marine structures.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제7권5호
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• pp.433-445
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• 1999

Sandwich panels comprising steel facings and a polystyrene foam core are increasingly used as roof and wall claddings in buildings in Australia. When they are subjected to loads causing bending and/or axial compression, the steel plate elements of their profiled facing are susceptible to local buckling. However, when compared to panels with no foam core, they demonstrate significantly improved local buckling behaviour because they are supported by foam. In order to quantify such improvements and to validate the use of available design buckling stress formulae, an investigation using finite element analyses and laboratory experiments was carried out on steel plates that are commonly used in Australia of varying yield stress and thickness supported by a polystyrene foam core. This paper presents the details of this investigation, the buckling results and their comparison with available design buckling formulae.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제51권6호
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• pp.1017-1036
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• 2014

Steel tubes have an efficient shape with large second moment of inertia relative to their light weight. One of the main problems of these members is their low buckling resistance caused from having thin walls. In this study, steel foams with high strength over weight ratio is used to fill the steel tube to beneficially modify the response of steel tubes. The linear eigenvalue and plastic collapse FE analysis is done on steel foam filled tube under pure compression and three point bending simulation. It is shown that steel foam improves the maximum strength and the ability of energy absorption of the steel tubes significantly. Different configurations with different volume of steel foam and composite behavior is investigated. It is demonstrated that there are some optimum configurations with more efficient behavior. If composite action between steel foam and steel increases, the strength of the element will improve, in a way that, the failure mode change from local buckling to yielding.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제1권1호
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• pp.36-44
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• 2007

This study was performed on preliminary structural design of a small scale WIG craft which has been developed as a next generation high speed maritime transportation system in Korea. A composite structure design using the foam-sandwich for main wing and tail fins and the honeycomb sandwich and skin-stringer-ring frame for fuselage was applied for weight reduction as well as structural stability. A commercial FEM code, NASTRAN for was utilized to confirm the structural safety for the reiterate design modifications to meet design requirements including the target weight. Each main wing was jointed with the fuselage by eight high strength insert bolts for easy assembling and disassembling as well as for assuring the required 20 years service life. For control surface structural design, the channel type spar, the foam sandwich skin and the lug joint were adopted.

• 폴리머
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• 제26권1호
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• pp.61-70
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• 2002

단일 중합체 폴리프로필렌(PP) 수지가 가지는 분자량 특성과 유변 특성이, 회분식 가교 발포 공정을 통해 생산된 발포체 구조 변화에 미치는 영향을 연구하였다. 또한, 전자선 조사 가교가 PP 발포체에 미치는 영향도 연구하였다. 분자량 증가에 따른 저장 모듈러스(G'), 손실 모듈러스(G"), 제로 전단 점도($\eta_O$) 및 완화시간($\lambda$) 등의 유변 물성 값은 증가하였고, 이러한 유변 물성의 증가는 발포체 구조의 안정성에 직접적인 영향을 미쳤다. 전자선 조사량에 따른 PP의 겔분율은 3.2 Mrad의 전자선 조사량에서 크게 증가하며, 발포체의 안정성을 크게 향상시켰고, 그 이상의 전자선 조사량에서는 겔분율은 다시 감소하였고, 발포체 구조 또한 불안정해졌다.정해졌다.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권2호
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• pp.241-245
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• 2012

In this study, one type of circular shaped composite tube was used, combined with reinforcing foam and without foam. Furthermore, CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) circular member manufactured from CFRP prepreg sheet for lightweight design. CFRP is an anisotropic material which is the most widely adapted lightweight structural member. The crashworthy behavior of circular composite material tubes subjected to static axial compression under same conditions is reported in this paper. The collapse mode during the failure process were observed and analyzed. The behavior of polymeric foams to the tubes crashworthiness were also investigated.