• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.548-553
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• 2008

Low Floor buses have no steps to get on or get off the main cabin to provide the old and the handicapped with easy access. The car body for the low floor bus was designed to consider Korean physical standard, passenger capacity (standee, seated, handicapped), arrangement of vehicle components, and bus law or regulations. It was designed as an one body, without any reinforcement armature, which has light-weight sandwich constructions with glass epoxy skins, aluminum honeycomb cores and inner-frames. In this paper, torsion rigidity of the designed car body was evaluated and compared with that of a car body with reinforcement armatures in the cabin. Finite element method verified that the designed car body without reinforcement armatures could satisfy requirements of torsion rigidity.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1647-1650
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• 2003

The Objective of this work was to design Surface Antenna Structure (SAS) and investigate fatigue behavior of SAS that was asymmetric sandwich structure. This term, SAS, indicates that structural surface becomes antenna. Constituent materials were selected considering electrical properties, dielectric constant and tangent loss as well as mechanical properties. For the antenna performance, SSFIP elements inserted into structural layers were designed for satellite communication at a resonant frequency of 12.5 GHz and final demonstration article was 16${\times}$8 array antenna. From electrical measurements, it was shown that antenna performances were in good agreement with design requirements. In cyclic 4-point bending, flexure behavior was investigated by static and fatigue test. Fatigue lift curve of SAS was obtained. The fatigue load was determined experimentally at a 0.75(1.875kN) load level. SAS concept is the first serious attempt at integration for both antenna and composite engineers and promises innovative future communication technology.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권4호
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• pp.18-25
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• 2019

3D 프린터를 이용한 무인기 제작에 대한 연구는 활발하게 진행되고 있으나, 저온 환경에서의 구조물 하중특성에 관한 연구는 부족한 상황이다. 본 연구에서는 정상원형그물 구조를 가진 복합재 샌드위치 구조물을 제안하여 온도 조건 변화에 대한 하중특성을 분석하였다. 정상원형그물 구조 및 허니콤 구조는 FDM 방식의 3D 프린터를 이용하여 제작하였다. 굽힘 하중 시험은 상온 및 저온 조건에서 수행하였다. 요구되는 온도 조건을 유지하기 위해서 저온 챔버 안에서 하중시험을 수행하였다. 시험 결과, 제안된 정상원형 그물 구조는 기존의 허니콤 구조에 비하여 저온에서의 하중 특성이 우수함을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제16권4호
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• pp.59-65
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• 2003

샌드위치 구조물의 응용된 형태인 스마트 스킨 구조물을 ABAQUS로 유탄요소 해석하였다. 심재로 쓰이는 하니컴은 일반적으로 두께 방향 강성 및 전단 강성만 제작회사에 의하여 제공된다. 이를 바탕으로 하니컴 재료의 물성을 추정하여 다른 방향의 제공되지 않는 물성을 계산하였고, 이를 유탄요소 해석시 물성 자료로 적용하였다. 또한, 스마트 스킨 구조물의 좌굴 및 3점 굽힘 거동을 유한요소 해석하였으며, 기존의 실험결과 및 이론값과 비교 분석하였다. 비교적 결과가 잘 일치하였다. 본 연구를 통하여서 하니컴의 물성을 상용 패키지에 적용하는 방법 및 타당한 근거를 제시하였고, 이 결과를 바탕으로 스마트 스킨 구조물을 상용패키지로 유한요소 해석시 지침을 제시할 수 있다

• Composites Research
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• 제24권5호
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• pp.9-16
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• 2011

본 논문은 샌드위치 복합재 틸팅열차의 충돌안전도 평가 및 성능 향상방안에 대해 서술하고 있다. 차체 구조물에 적용된 샌드위치 복합재는 알루미늄 하니컴 심재와 유리섬유 및 카본/에폭시 적층 복합재 면재로 이루어져있다. 충돌해석은 외연유한 요소 해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하였다. 이때, 유한요소모델링과 충돌해석 계산시간의 절약을 위하여 3차원 유한요소모델과 1차원 등가 모델을 적용하였다. 틸팅열차의 충돌 조건은 철도안전법에 명시하고 있는 4가지 충돌사고 시나리오를 고려하여 해석을 수행하였다. 충돌해석 결과 시나리오-2를 제외한 나머지 충돌 시나리오에서 성능 요구조건을 만족하였다. 충돌 시나리오-2의 충돌안전도 요구조건을 충족하기 위하여 전두부의 적층복합재 커버와 금속프레임의 강성 향상방안을 제안하였으며, 결과적으로 충돌 시나리오-2의 요구조건을 만족하였다.

• Composites Research
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• 제30권6호
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• pp.384-392
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• 2017

인장과 압축하중 모두를 효과적으로 지지할 수 있는 새로운 샌드위치 체결부 구조의 설계를 위해, 체결부 형상이 다른 3가지 샌드위치 판넬에 대한 인장 및 압축 시험을 수행하였다. 샌드위치 판넬의 코어는 주로 알루미늄 플렉스 허니콤이지만, 타 구조물과의 체결을 위해 두께가 얇아지면서 단순 적층판으로 변하는 램프 영역에서는 PMI 폼 코어를 사용하였고, 면재에는 탄소섬유 복합재를 사용하였다. 형상 1에서는 복합재 플랜지와 샌드위치 구조가 일체형으로 연결된다. 형상 2와 3에서는 별도로 제작된 알루미늄 플랜지가 복합재 적층판에 하이록핀과 접착제로 체결된다. 시험 결과 형상 1, 2, 3의 평균 압축파손하중은 각각 295 kN, 226 kN, 291 kN으로 나타났고, 평균 인장파손하중은 각각 47.3(층간분리), 83.7 kN(볼트파손), 291 kN(치구손상)으로 나타났다. 압축 파손하중만을 고려할 경우 플랜지와 샌드위치 판넬을 복합재 일체형으로 제작한 형상 1과 3이 우수한 특성을 보였다. 그러나 형상 1의 경우 인장하중을 받을 때 낮은 하중에서 플랜지 모서리 부분에서 층간분리가 발생하였다. 따라서 인장과 압축하중을 동시에 효과적으로 지지할 수 있는 구조는 모서리에서 층간분리의 위험이 없게 별도의 알루미늄 플랜지를 사용하여 볼트로 체결한 형상 3임을 확인하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.234-238
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• 2005

This paper explains the fatigue test procedure of a composite train carbody. The composite carbody with length of 23m was manufactured as a sandwich structure composed of a 40mm-thick aluminium honeycomb core and 5mm-thick woven fabric carbon/epoxy face. In order to evaluate fatigue strength of the composite carbody, the carbody will be excited by two 50-ton capacity hydraulic actuators. The excitation frequency will be measured by natural frequency evaluation test under full weight condition. The test The fatigue test is to be conducted For $2{\times}10^6$cycles. During the fatigue test, the nondestructive tests using X-ray and liquid penetrant will be performed. From crack detection tests, the location and Fatigue crack progress will be investigated.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권7호
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• pp.44-50
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• 2002

본 논문에서는 저속충격을 받는 복합재 샌드위치 평판의 동적 거동에 관한 연구를 수행하였다. 접촉 하중의 산출을 위해서 Hertz의 접촉법칙을 새로이 수정하는 방법을 제시했는데, 지수를 줄이는 방법과 심재의 두께방향의 탄성계수의 값을 줄여 등가 탄성계수를 계산하는 방법을 사용했다. 접촉하중을 산출하는 비선형 방정식은 Newton-Raphson 방법을 사용하여 계산하였고, 시간적분에는 Newmark-beta 방법을 사용하였다. 이러한 기법과 18절점 가정변형률 솔리드 요소를 적용하여 저속충격 해석용 유한요소 프로그램을 개발했다. 이 프로그램을 이용하여 다양한 복합재 샌드위치 평판의 저속충격에 대한 동적 거동을 해석하였다. 제안된 접촉법칙을 적용한 해석결과를 분석하여 볼 때, 대부분의 경우에서 접촉하중과 접촉시간이 실험결과와 대체로 일치함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권4호
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• pp.473-480
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• 2006

This paper explains analytical and experimental studies to evaluate the natural frequency of a composite carbody of Korean tilting train. The composite carbody with length of 23m was manufactured as a sandwich structure composed of 40mm-thick aluminium honeycomb core and 5mm-thick woven fabric carbon/epoxy face. From the finite element analysis, the 1st bending and 1st twisting natural frequency of the composite carbody were 11.67Hz and 14.4Hz, respectively. In order to verify the analytical results, the natural frequency measuring tests were performed. The measured 1st bending and twisting natural frequencies of the composite carbody were 10.25Hz and 11.0Hz, respectively. Both of these results satisfied the design requirement.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제47권5호
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• pp.623-641
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• 2013

The fiber-reinforced polymer (FRP) composite panel, with the benefits of light weight, high strength, good corrosion resistance, and long-term durability, has been considered as one of the prosperous alternatives for structural retrofits and replacements. Although with these advantages, a further application of FRPs in bridge engineering may be restricted, and that is partly due to some unsatisfied thermal performance observed in recent studies. In this regard, Kansas Department of Transportation (DOT) conducted a field monitoring program on a bridge with glass FRP (GFRP) honeycomb hollow section sandwich panels. The temperatures of the panel surfaces and ambient air were measured from December 2002 to July 2004. In this paper, the temperature distributing behaviors of the panels are firstly demonstrated and discussed based on the field measurements. Then, a numerical modeling procedure of temperature fields is developed and verified. This model is capable of predicting the temperature distributions with the local environmental conditions and material's thermal properties. Finally, a parametric study is employed to examine the sensitivities of several temperature influencing factors, including the hollow section configurations, environmental conditions, and material properties.