• 제목/요약/키워드: sandwich panels

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코로게이트 3층 샌드위치 패널 구조체 물성 및 구조해석 (Mechanical Properties and Structural Analyses for the Corrugated 3 Layered Sandwich Panels)

  • 윤수진;허엽;길현용;박동창
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.75-89
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    • 2019
  • 본 연구에서는 경량 코로게이트 3층 샌드위치 패널 구조체와 관련하여 구조해석 및 분석결과들에 대해서 언급되었다. 기계적 물성의 획득을 위해 코로게이트 변형거동에 기반을 둔 분석식이 이용되었으며 이 때 보다 실제적인 물성을 얻기 위해 위의 식은 수정되었다. 한편 본 구조체는 일축 섬유 강화 복합재와 유사성을 가지므로 복합재 균질화기법을 통해서도 비등방 기계적 물성이 획득되었으며 두 가지 기법으로 얻은 물성은 3층 구조체의 형상 변수에 따른 특정 하중에 대한 구조해석에 적용되었으며 그 결과 또한 비교되었다.

하이브리드 샌드위치 복합재 초저상버스 구조물의 파손 평가 연구 (A Study on Failure Evaluation of Korean Low Floor Bus Structures Made of Hybrid Sandwich Composite)

  • 이재열;신광복;이상진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.50-61
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    • 2007
  • The structural stiffness, strength and stability on the bodyshell and floor structures of the Korean Low Floor Bus composed of laminate, sandwich panels and metal reinforced frame were evaluated. The laminate composite panel and facesheet of sandwich panel were made of WR580/NF4000 glass fabric/epoxy laminate, while aluminum honeycomb or balsa was applied to the core materials of the sandwich panel. A finite element analysis was used to verify the basic design requirements of the bodyshell and the floor structure. The use of aluminum reinforced frame and honeycomb core was beneficial for weight saving and structural performance. The symmetry of the outer and inner facesheet thickness of sandwich panels did not affect the structural integrity. The structural strength of the panels was evaluated using Von-Mises criterion for metal structures and total laminate approach criterion for composite structures. All stress component of the bodyshell and floor structures were safely located below the failure stresses. The total laminate approach is recommended to predict the failure of hybrid sandwich composite structures at the stage of the basic design.

샌드위치 패널 심재용 경량기포콘크리트 개발에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Development of Lightweight Foamed Concrete as Sandwich Panel Core)

  • 이상안;천우영;고관호;김화중
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.557-560
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    • 2008
  • 샌드위치 패널은 전세계적으로 건축공사 전반에 걸쳐 매우 다양한 용도로 활용되고 있다. 우리나라의 경우 유기재료를 심재로 사용한 폴리스틸렌 패널 등을 사용함에 따라 화재에 의한 심재의 용융이나 강판의 변형 등 화재에 매우 취약하고, 유독가스 발생 등에 따른 문제점이 부각되면서 난연또는 불연성능의 확보가 반드시 필요하다. 따라서 이러한 문제점을 해결하고자 샌드위치 패널 심재용 경량기포콘크리트의 최적배합을 도출하여 샌드위치 패널 심재에 적용하고자 한다.본 연구에서는 기포콘크리트를 샌드위치 패널 심재로 활용하기 위하여 기존의 기포방식인 기포제를 첨가하여 경량화 시키는 방식과는 전혀 다른 방식으로 콘크리트 초경량화를 위해 여러 가지 화학반응에 의한 기포 발생 유도 메커니즘을 규명하였다. 그 중 과산화수소($H_2O_2$)를 첨가하여 반응시 발열(發熱)을 유도하고, 콘크리트 기포발생 유도를 극대화시켜 초경량화를 이루기 위한 최적배합 도출 및 폐자재를 활용한 샌드위치 패널 심재용 경량기포콘크리트 충전성 검토, 소요강도 확보가능 여부 등의 다양한 실험을 통해 물리적 역학적 특성을 알아보고자 하였다.

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Higher order flutter analysis of doubly curved sandwich panels with variable thickness under aerothermoelastic loading

  • livani, Mostafa;MalekzadehFard, Keramat;Shokrollahi, Saeed
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제60권1호
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    • pp.1-19
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    • 2016
  • In this study, the supersonic panel flutter of doubly curved composite sandwich panels with variable thickness is considered under aerothermoelastic loading. Considering different radii of curvatures of the face sheets in this paper, the thickness of the core is a function of plane coordinates (x,y), which is unique. For the first time in the current model, the continuity conditions of the transverse shear stress, transverse normal stress and transverse normal stress gradient at the layer interfaces, as well as the conditions of zero transverse shear stresses on the upper and lower surfaces of the sandwich panel are satisfied. The formulation is based on an enhanced higher order sandwich panel theory and the vertical displacement component of the face sheets is assumed as a quadratic one, while a cubic pattern is used for the in-plane displacement components of the face sheets and the all displacement components of the core. The formulation is based on the von $K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ nonlinear approximation, the one-dimensional Fourier equation of the heat conduction along the thickness direction, and the first-order piston theory. The equations of motion and boundary conditions are derived using the Hamilton principle and the results are validated by the latest results published in the literature.

초저상 버스 차체 적용을 위한 샌드위치 패널들의 저속충격 특성 연구 (A Study on Low-Velocity Impact Characterization of Various Sandwich Panels for the Korean Low Floor Bus Application)

  • 이재열;이상진;신광복
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권4호
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    • pp.506-516
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    • 2007
  • In this paper, a study on low-velocity impact response of four different sandwich panels for the hybrid bodyshell and floor structure application of the Korean low floor bus vehicle was done. Square samples of 100mm sides were subjected low-velocity impact loading using an instrumented testing machine at six energy levels. Impact parameters like maximum force, time to maximum force, deflection at maximum force and absorbed energy were evaluated and compared for four different types of sandwich panels. The impact damage size and depth of the permanent indentation were measured by 3-Dimensional Scanner. Failure modes were studied by sectioning the specimens and observed under optical microscope. The impact test results show that sandwich panel with composite laminate facesheet could not observe damage mode of a permanent visible indentation after impact and has a good impact damage resistance in comparison with sandwich panel with metal aluminum facesheet.

폴리머 콘크리트 샌드위치 패널의 구조적 거동 (Structural Behavior of Sandwich Panels with Polymer Concrete Facings)

  • 연규석;함형길;김관호;이윤수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1993년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.261-266
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    • 1993
  • This study was performed to evaluate the flexural behavior of polymer concrete sandwich panels which was made of unsaturated polymer resin. Bending tests under 4point loading was conducted for the 8 type of sandwich panel with different core and facing thickness. Results show that Load-Deflection, shearing force- shear strain, moment strength - strain relationships were effected by core and facing thickness.

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Asymptotic 균질화법을 활용한 샌드위치패널로 제작된 위성 구조체의 동적 거동 분석 (Dynamic Behavior Analysis of a Satellite Having Sandwich Panel by Utilizing Asymptotic Homogenization)

  • 조희근
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.1203-1210
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    • 2013
  • Korea's first Naro-Science small class satellite was launched by Naro launcher in 2013. The structure of the satellite is mostly composed of aluminum honeycomb and frame. The honeycomb structure is homogenized with asymptotic homogenization method and its mechanical properties were used for the numerical analysis. There have been some difficulties to modeling the honeycomb sandwich panels for FEA. In the present study, the mechanical characteristics of the sandwich panel composite were numerically computed and used for the simulation. This methodology makes it easy to overcome the weakness of modeling of complicated sandwich panels. Both an experiment of vibration test and numerical analyses were conducted simultaneously. The analysis results from the current homogenization were compared with that of experiment. It shows a good agreement on the dynamic responses and certified the reliability of the present methodology when manipulate sandwich panel structure.

지붕하중 증가에 따른 공장건물 안정성확보를 위한 지붕외장재의 구조성능정보의 필요성 (The Necessity of Structural Performance Informations of Sandwich Panels for The Stability of Industry Building using Sandwich Panel as Roof Assemblies.)

  • 강경수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.725-730
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    • 2017
  • 구조해석기법의 발전과 경제성을 중시하는 현실에 의해 건축물 주골조의 모멘트 강도비($M_u/{\Phi}M_n$)는 점차 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 지붕재로 샌드위치패널을 사용하는 건축물의 안전성검토를 위하여, 지붕하중의 증가에 따른 구조해석을 실시하여 주구조부재의 $M_u/M_y$$M_u/M_p$의 변화를 검토하였다. 해석모델은 PEB구조 건물과 일반 H형강구조 건물을 대상으로 지붕하중을 증가시켜 구조해석을 실시하였다. 해석결과 해석모델의 지붕 설계하중의 약11% 증가할 경우, 주구조부재의 $M_u/M_y$가 1을 초과하였고, 약 36% 증가할 경우 작용모멘트가 소성모멘트보다 커져 부재의 파괴가 예상되었다. 중도리간격에 따른 지붕외장재가 지지할 수 있는 최대하중, KS기준에서 제시한 최대하중, 외장재생산업체의 시험값으로 산정한 최대하중을 비교하였다. 3가지 방법으로구한 패널이 지지할 수 있는 최대하중값은 주구조부재의 파괴가 예측되는 하중보다 큰 값을 나타내었다. 따라서 예상치 못한 지붕하중 증가로 인해 외장재의 파괴이전에 주구조부재의 파괴로 인한 구조물 전체 붕괴가 발생할 수 있으므로 안전성 확보를 위해서는 지붕외장재의 구조성능에 대한 정확한 정보의 필요성과 외장재 역시 구조설계대상임을 알 수 있었다.

Effects of plate slenderness on the ultimate strength behaviour of foam supported steel plate elements

  • Pokharel, Narayan;Mahendran, Mahen
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제21권4호
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    • pp.407-422
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    • 2005
  • Plate elements in fully profiled sandwich panels are generally subjected to local buckling failure modes and this behaviour is treated in design by using the conventional effective width method for plates with a width to thickness (b/t) ratio less than 100. If the plate elements are very slender (b/t > 1000), the panel failure is governed by wrinkling instead of local buckling and the strength is determined by the flexural wrinkling formula. The plate elements in fully profiled sandwich panels do not fail by wrinkling as their b/t ratio is generally in the range of 100 to 600. For this plate slenderness region, it was found that the current effective width formula overestimates the strength of the fully profiled sandwich panels whereas the wrinkling formula underestimates it. Hence a new effective width design equation has been developed for practical plate slenderness values. However, no guidelines exist to identify the plate slenderness (b/t) limits defining the local buckling, wrinkling and the intermediate regions so that appropriate design rules can be used based on plate slenderness ratios. A research study was therefore conducted using experimental and numerical studies to investigate the effect of plate slenderness ratio on the ultimate strength behaviour of foam supported steel plate elements. This paper presents the details of the study and the results.

사용후 핵연료 수송용기 샌드위치 복합재 충격완충체의 유효등가 유한요소 모델 제시 (Effective Equivalent Finite Element Model for Impact Limiter of Nuclear Spent Fuel Shipping Cask made of Sandwich Composites Panels)

  • 강승구;임재문;신광복;최우석
    • Composites Research
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    • 제28권2호
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    • pp.58-64
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    • 2015
  • 본 논문에서는 샌드위치 복합재 패널로 제작되는 사용후 핵연료 수송용기 충격완충체의 유효등가 유한 요소모델을 제시하는데 목적을 둔다. 샌드위치 복합재 패널은 금속재 면재와 각각 우레탄 폼, 발사목 그리고 레드우드 심재로 구성되었다. 충격완충체의 유효등가 유한요소 모델은 샌드위치 복합재 패널의 저속충격 시험과 해석결과와의 비교를 통해 제시되었으며, LS-DYNA 3D를 사용한 동적 외연 유한요소해석에 의해 수행되었다. 시험과 해석 결과, 충격완충체 샌드위치 패널의 유한요소 모델은 적층쉘 요소의 면재와 솔리드요소의 심재를 사용한 기존의 혼합모델링 기법에 비해 면재와 심재 모두 솔리드 요소를 적용하는 방법이 더 정확한 결과를 나타냄을 확인하였다. 이때 발사목과 레드우드 심재는 요소제거 기능을 갖는 솔리드 요소로 모델링 되는 것이 추천되어진다.