• Smart Structures and Systems
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• 제26권6호
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• pp.721-733
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• 2020

The present study investigates the employing of piezoelectric patches in active control of a sandwich plate. Indeed, the active control and optimal patch distribution on this structure are presented together. A sandwich plate with honeycomb core and composite reinforced by carbon nanotubes in facesheet layers is considered so that the optimum position of actuator/sensor patches pair is guaranteed to suppress the vibration of sandwich structures. The sandwich panel consists of a search space which is a square of 200 × 200 mm with a numerous number of candidates for the optimum position. Also, different dimension of square and rectangular plates to obtain the optimal placement of piezoelectric actuator/senor patches pair is considered. Based on genetic algorithm and LQR, the optimum position of patches and fitness function is determined, respectively. The present study reveals that the efficiency and performance of LQR control is affected by the optimal placement of the actuator/sensor patches pair to a large extent. It is also shown that an intelligent selection of the parent, repeated genes filtering, and 80% crossover and 20% mutation would increase the convergence of the algorithm. It is noted that a fitness function is achieved by collection actuator/sensor patches pair cost functions in the same position (controllability). It is worth mentioning that the study of the optimal location of actuator/sensor patches pair is carried out for different boundary conditions of a sandwich plate such as simply supported and clamped boundary conditions.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.502-507
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• 2008

An entire composite structure satellite is developing for the first time in Korea. All of the structure is made of CFRP-composite faced aluminum honeycomb sandwich structure. Here the random and sinusoidal spectrum analysis of the satellite was carried out by using the finite element method. The general spectrum analysis was herein performed but also the PSD (power spectrum density) function for random vibration analysis had been transformed into equivalent time domain function and then transient analysis is conducted. The time history of displacement, acceleration, stress and velocity responses with respect to the PSD input has been achieved by the time dependent transient function transformed from frequency PDS function. It enables one to perform dynamic durability analysis and then expect the life time of the composite structure. The composite faced sandwich structure's spectrum analysis of a domestically-developed satellite, STSAT-3, has been discussed in the present study.

• Composites Research
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• 제29권4호
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• pp.209-215
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• 2016

본 논문에서는 두께와 재료의 구성이 변하는 복잡한 형상의 복합재 샌드위치 구조의 파손 거동을 연구하였다. 구조물은 두께가 일정한 알루미늄 하니콤 코어 샌드위치 판넬이, 두께가 줄어드는 폼코어 샌드위치 천이부를 거쳐, 최종적으로는 면재와 면재가 만나 단순 적층판을 이루면서 다른 구조물에 체결되는 형상을 갖는다. 하중은 인장 및 압축하중의 형태로 가해지며 각 3개씩 총 6개 시편에 대한 시험을 수행하였다. 시험 결과 압축시험의 경우 재료불연속선을 따른 면재의 파손에 취약하며, 재료불연속선을 따른 파손을 피할 수 있는 경우 알루미늄 코어와 카본 면재의 디본딩에 의한 파손이 나타남을 알 수 있었다. 파손하중은 디본딩에 의한 파손까지 견디는 경우가 약 16% 높게 나타났다. 인장시험의 경우 파손모드는, 곡률부를 갖는 복합재 구조물에서 가장 취약한 부분인, 플랜지와 웹이 만나는 곡률부의 층간분리 파손이 주를 이루었다. 파손하중은 압축하중이 인장하중에 비하여 약7배 가량 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 구조물은 주로 압축하중을 견디기 위한 목적의 구조물에 적용하여야 할 것으로 보인다.

• Composites Research
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• 제14권1호
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• pp.22-29
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• 2001

본 논문의 목적은 샌드위치 구조물의 오토클레이브 성형시 발생하는 승압률, 승온율, 금형 라운드 각도, 코어의 두께, 그리고 결함에 대한 저글 높이의 영향을 결정하고, 하니콤으로 보강된 항공기용 샌드위치 구조의 결함을 최소화시키는 것이다. 결과는 항공기용 샌드위치 구조와 금형 라운드 각도와 같은 금형의 형상, 코어의 두께, 저글의 높이, 그리고 승압률, 승온율과 같은 오토클레이브의 성형 조건이 코어의 무브먼트. 코어의 주름, 프리프레그의 뜨임 현상 그리고 코어의 침하에 영향을 기침을 보여주었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.108-111
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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 life 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.

• Composites Research
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• 제22권2호
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• pp.24-29
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• 2009

본 연구에서는 알루미늄 허니컴 코어와 카본 면재가 적용된 샌드위치 복합재 구조에 대해 준정적 압입 손상 이후의 잔류 강도 평가에 대한 연구를 수행하였다. 3점 굽힘 시험과 압축 시험을 통해 시편의 강도를 확인하고 시편에 손상을 모사하기 위하여 준정적 압입 손상을 가하였다. 손상된 시편을 손상 전 시편과 동일한 시험을 통해 손상 전의 강도와 비교하였다. 압입 손상 이후 압축 강도와 굽힘 강도는 압입 깊이의 증가에 따라 강도가 감소하였고 손상 단계에 따른 잔류 강도 정도를 확인하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.121-124
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• 2005

This paper was about experimental test properties by mechnical joint of CF1263/Epoxy Al honeycomb panels. In case of mechanical joint using screw, nut shall be secured over than minimize third screw pitch. In case of insert backsheet for increase of joint force, increase weight for assemble by screw pitch. In case of insert backsheet with CF1263/Epoxy, predominant save weight and minimazer of displacement by tensile weight moreover predominant strength. In case of mechanical joint by rivet, rivet of Monobolt has over-hole in hole of CF1263/Epoxy but rivet of PROTRUDING has predominant of mechanical joint.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.110-114
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• 2009

본 연구에서는 스카프 패취가 접착된 복합소재 샌드위치 적층판의 압축강도 회복특성을 평가하였다. 본 연구에서는 알루미늄 허니콤 심재와 CF1263 직조된 탄소/에폭시 면재를 갖는 틸팅열차차체에 적용된 샌드위치 시험편이 이용되었다. 샌드위치 시험편은 저속충격에 의해 손상을 가하고, 스카프 보수기법에 의해 보수되었다. 보수 후 CAI시험을 통해 충격 후 압축강도를 평가하여 강도회복정도를 정량적으로 규명하였다. 본 시험으로부터 단지 스카프 보수를 적용한 경우 약 72%정도의 강도를 회복하였고, 추가보수층 한층을 추가했을 경우 약 91%까지 강도를 회복시킬 수 있음을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제32권5호
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• pp.671-686
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• 2019

Active control of solar panels with honeycomb core and carbon nanotube reinforced composite (CNTRC) facesheets for smart structures using piezoelectric patch sensor and actuator to reduce the amplitude of vibration is a lack of the previous study and it is the novelty of this research. Of active control elements are piezoelectric patches which act as sensors and actuators in many systems. Their low power consumption is worth mentioning. Thus, deriving a simple and efficient model of piezoelectric patch's elastic, electrical, and elastoelectric properties would be of much significance. In the present study, first, to reduce vibrations in composite plates reinforced by carbon nanotubes, motion equations were obtained by the extended rule of mixture. Second, to simulate the equations of the system, up to 36 mode shape vectors were considered so that the stress strain behavior of the panel and extent of displacement are thoroughly evaluated. Then, to have a more acceptable analysis, the effects of external disturbances (Aerodynamic forces) and lumped mass are investigated on the stability of the system. Finally, elastoelectric effects are examined in piezoelectric patches. The results of the present research can be used for micro-vibration suppression in satellites such as solar panels, space telescopes, and interferometers and also to optimize active control panel for various applications.

• 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.