• 제목/요약/키워드: lightweight design

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광물성 기포제를 이용한 경량기포콘크리트의 물리적성질에 관한 실험적 연구 (A Experimental Study on the Physical properties of Lightweight Foamed Concrete Using Mineral Foam Agent)

  • 유제준;이한승;배규웅;이상섭;연규봉
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2003년도 학술.기술논문발표회
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    • pp.49.1-52
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    • 2003
  • The objective of this study the mechanical characteristics of preformed lightweight foamed concrete using the mineral foam agent which has high lightness, and strength. The compressive strength of lightweight foamed concrete using mineral foam agent are about 2 times degree high those the of lightweight foamed concrete using vegetable foam agent. Lightweight foamed concrete was able to obtain the result of 50kg/$\textrm{m}^3$ or more compressive strength, when was unit weight 0.8t/$\textrm{m}^3$. In the can of the same unit weight of concrete, it is influenced by w/c of loan agent ratio. The paper present extensive data on characteristics of compressive strength of the concrete manufactured with the different factors in mix design and also present optimum mix proportion.

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경량화 반사경의 최적설계에 관한 연구 (A study on optimum design of a lightweight mirror)

  • 박강수;박현철;조지현;윤성기;이준호
    • 한국광학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.443-448
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    • 2003
  • 인공위성 카메라에 장착되는 반사경의 경량화 설계를 위해 최적설계법을 적용하였다. 최적설계 과정에서 목적함수로는 카메라가 탑재된 인공위성의 발사비용을 줄이기 위해 반사경의 무게를 최소화하는 것으로 설정하였다. 반사경의 자중에 의한 변형(피크-밸리값) 및 고유진동수의 크기를 제한조건으로 두었다. 최적화 프로그램은 DOT(Design Optimization Tools)를 이용하여 유한차분법으로 설계변수에 따른 목적함수와 제한조건의 민감도를 구하였고 구성한 최적설계 프로그램의 검증을 위해 검증예제를 다루었다. 또한 최적설계로 부터 얻은 결과값으로 부터 반사경의 유한요소모델을 구성하고 유한요소해석 및 광학적 물성치 해석프로그램을 연계한 통합프로그램을 통하여 최적설계 결과 검증을 수행하였다. 최종적으로 위의 최적설계 프로그램을 이용하여 유효직경이 600mm인 반사경을 설계하였다.

강성 배분비를 괴려한 고강성 경량화 차체 설계 (Design of high stiffness and lightweight body for stiffness distribution ratio)

  • 양희종;김기창;임홍재;김찬묵
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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    • pp.562-566
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    • 2006
  • Lightweight body can cause a low stiffness due to the decrease of panel thickness and reinforcing member. The other way, high stiffness body demands an increase of mass. Front pillar section area is decreased due to driver's visual field. Global vehicle stiffness is affected by stiffness distribution ratio between upper part and lower part at side body structure. This paper will describe a process used to evaluate the stiffness distribution ratio based on research of strain energy analysis of the tip rotation method. In addition, optimum design schemes are presented for high stiffness and lightweight body structure considering the investigated stiffness distribution ratio. In this way the designer will be aided by a defined design guide and a set of supporting tool to help him work towards a good design

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인공경량골재의 입도에 따른 고강도 경량콘크리트의 강도변화에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study for the Strength Variations of High-strength Lightweight Concrete According to Grain-size of Artificial Lightweight Aggregate)

  • 김성칠;박기찬;최형욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.209-217
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    • 2011
  • 최근 구조물들이 대형화됨으로써 보통 콘크리트를 사용할 경우 강도 및 내구성에 비하여 중량이 크다는 결점으로 인해 콘크리트 구조물의 설계 및 시공의 안정에 제약을 주게 된다. 이러한 결점을 개선하기 위해서는 자중이 작고 강도가 큰 경량콘크리트가 요구되나, 국내에서는 실용화를 위한 연구가 아직 미비한 실정에 있다. 일반적으로 고온에서 소성시켜 제조된 인공골재는 골재가 팽창되어 내부에 무수한 기포를 가지게 된다. 따라서 골재의 크기에 따라 이들의 기포가 경량콘크리트 비중과 강도에 미치는 영향 연구가 필요하다. 본 연구에서는 국내에서 개발된 화력발전소 폐기물과 점토를 고온에서 소성, 팽창시켜 만든 인공경량골재의 입도별 배합설계를 실시하고 실험을 통하여 경량콘크리트의 비중 및 강도변화를 비교 고찰했다. 또한 경량콘크리트의 고강도 발현을 위한 인공경량골재의 최적 입도비를 제안하였다.

철도객차용 크로스 빔의 경량화 설계에 관한 연구 (A Study on the Lightweight Design of a Cross Beam for Railway Passenger Coach)

  • 장득열;전형용
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.126-133
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    • 2017
  • This report investigates the stress distribution according to the location and shape change of the circular hole for the lightweight design of the cross beam of a railway passenger car and studies the lightweight design. To design a lightweight cross beam with a circular hole, we selected the non-circular crossbeam as a basic model, examined the stress distribution and displacement by position and determined the location, shape, size and quantity of the hole for light weight. We analyzed the effects of the position and shape of the hole on the maximum equivalent stress and displacement. The influencing factors were set as the design parameters, and the stress value was examined according to the variation of each variable. By considering the stress value according to the change of each variable and selecting the design parameter with the narrowest scattering value of the stress at each position of the hollow cross beam with various hole positions and shapes, we studied a cross beam with a circle hole under identical load condition to have an equal stress distribution to that of a non-circular cross beam.

3차원 프린팅에 의한 경량 밸브 디스크 제조를 위한 위상최적화 기반의 형상 설계 (Shape Design based on Topology Optimization for Manufacturing of Lightweight Valve Disc by 3-D Printing)

  • 김태형
    • 에너지공학
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    • 제27권4호
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    • pp.13-19
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    • 2018
  • 본 연구에서는 위상최적화에 기초한 발전설비용 버터플라이 밸브 디스크 부품의 경량설계가 수행되었다. 이때 상용 유한요소해석 소프트웨어가 사용되었으며 기존 상용 밸브 디스크의 외형을 유지시키면서 내부의 불필요 공간을 제거하여 경량구조를 갖도록 하였다. 먼저 밸브 디스크의 원판과 브라켓을 분리하여 각각 최적설계 하였다. 최적의 형상이 선정되면 이들을 조립하여 3차원 경량 밸브 디스크 모델을 완성하였다. 이후 이 모델에 설계 압력을 적용하여 유한요소해석 후 구조적 안전성을 확인하였다.

바텀애시 및 준설토 기반의 인공 경량골재를 활용한 구조용 콘크리트의 배합설계 절차 (Mix Design Procedure of Structural Concrete Using Artificial Lightweight Aggregates Produced from Bottom Ash and Dredged Soils)

  • 이경호;양근혁
    • 한국건축시공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.133-140
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    • 2018
  • 이 연구의 목적은 바텀애시 및 준설토 기반의 인공 경량골재 콘크리트의 합리적 배합설계 절차를 제시하는 것이다. 25 배합의 실험결과를 바탕으로 경량골재 콘크리트의 목표성능(압축강도, 절건 밀도, 초기 슬럼프, 공기량)에 대하여 물-시멘트 비, 단위 시멘트양, 경량 잔골재 치환율을 결정하는 식을 제시하였다. 제안된 식과 절대용적 배합의 개념으로부터 각 구성요소들의 단위용적중량을 산정하였다. 제시된 배합설계 절차는 기존 결정에 효율적으로 이용될 수 있다.

Bond behavior of lightweight concretes containing coated pumice aggregate: hinged beam approach

  • Beycioglu, Ahmet;Arslan, Mehmet E.;Bideci, Ozlem S.;Bideci, Alper;Emiroglu, Mehmet
    • Computers and Concrete
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    • 제16권6호
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    • pp.909-918
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    • 2015
  • This paper presents an experimental study for determining the bond performance of lightweight concretes produced using pumice aggregate coated with colemanite-cement paste. For this purpose, eight hinged beam specimens were produced with four different concrete mixtures. 14 mm deformed bars with $10{\Phi}$ development lengths were selected constant for all test specimens. All the specimens were tested in bending and load-slip values were measured experimentally to determine the effect of colemanite-cement coated pumice aggregate on bond performances of lightweight concretes. Test results showed that, colemanite-cement coated pumice aggregate increases compressive strength and bond performance of the lightweight concretes, considerably.

간편배합설계 방법을 이용한 고강도경량 자기충전콘크리트의 역학적 특성 (Mechanical properties of high strength lightweight self-compacting concrete using simple mixed design)

  • 최연왕;신화철;김용직;최욱;조선규
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.204-207
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    • 2004
  • In this paper, mechanical properties of the high strength lightweight self-compacting concrete with simple mixed design method was investigated. Experimental tests were performed as such compressive strength, splitting tensile strength, modulus of elasticity and density of high strength lightweight self-compacting concrete. The 28 days compressive strength of high strength lightweight self-compacting concrete with the LC replacement ratio of $100\%$ reduces about $31\%$ but LF replacement ratio of $100\%$ increase about $20\%$ compared that of the control concrete. The structural efficiency of high strength lightweight self-compacting concrete increase with proportional to the replacement into of LF. The relationship between the splitting tensile strength and 28 days compressive strength can be represented by the equation $f_s=0.076f_{ck}+0.5582$. The modulus of elasticity was found to be lower than that of normal weight concrete, ranging form 24 to 33 GPa.

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경량 모델의 삼각 요소망으로부터 경계 곡선 추출 방법 (A Boundary Curve Extraction Method using Triangular Elements of a Lightweight Model)

  • 권기연
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.28-36
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    • 2017
  • Sharing of CAD data plays a key role in the PLM and a lightweight model is widely used for visualizing and sharing a large data. The lightweight model is mainly composed of triangular elements to minimize file size. There is no problem at all to visually confirm the shape based on these triangular elements but there is a limit to numerically calculate the exact position on the curve or surface. In this paper, a boundary curve generation method using triangular elements is proposed to increase the utilization of lightweight models. After matching connectivity of triangular elements, boundary element edges are extracted. Boundary curves are generated by connecting of these boundary element edges. This proposed method has been tested on several models to demonstrate the feasibility.