• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권4호
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• pp.519-533
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• 2023

This work focuses on the dynamic analysis of thermal barrier coated straight and curved turbine blades modelled as functionally graded sandwich panel under thermal environment. The pre- twisted straight/curved blade model is considered to be fixed to the hub and, the complete assembly of the hub and blade are assumed to be rotating. The functionally graded sandwich composite blade is comprised of functionally graded face-sheet material and metal alloy core. The constituents' material properties are assumed to be temperature-dependent, however, the overall properties are evaluated using Voigt's micromechanical scheme in conjunction with the modified power-law functions. The blade model kinematics is based on the equivalent single-layer shear deformation theory. The equations of motion are derived using the extended Hamilton's principle by including the effect of centrifugal forces, and further solved via 2D- isoparametric finite element approximations. The mesh refinement and validation tests are performed to illustrate the stability and accurateness of the present model. In addition, frequency characteristics of the pre-twisted rotating sandwich blades are computed under thermal environment at various sets of parametric conditions such as twist angles, thickness ratios, aspect ratios, layer thickness ratios, volume fractions, rotational velocity and blade curvatures which can be further useful for designing the blade type structures under turbine operating conditions.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.25-31
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• 2007

본 연구에서는 샌드위치 패널 심재에 대한 연소열과 일정한 외부 복사열에 의한 연소특성을 분석하였다. 일정한 외부 복사열원에 노출된 샌드위치 패널 심재의 착화시간, 임계열유속, 착화온도, 시료 표면 온도의 변화를 측정하기 위해 3가지 Type의 시료를 사용하였으며, 연소열을 측정하기 위해 Oxygen bomb calorimeter를, 연소특성을 측정하기 위해 Mass loss calorimeter를 사용하였다. 연소특성을 측정하기 위해 $100\;mm{\times}100\;mm{\times}50\;mm$ 크기의 시료를 사용하였다. 연구결과, 연소열과 착화온도에 있어서 가장 좋은 특성을 갖는 것은 Type B인 반면 임계열유속과 시료 표면온도 변화에 있어서는 Type C에서 가장 좋은 특성을 나타내었다. 모든 연구 데이터를 종합한 결과 Type C가 가장 좋은 화재안정성을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 향후, 샌드위치 패널 심재에 대한 열방출률 특성과 질량감소속도에 대한 실험연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.187-192
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• 2013

피라미드형 금속 내부구조체를 가진 얇은 금속 샌드위치 판재는 외판들과 내부구조체를 연속적 프로젝션 용접하여 제작한다. 이 용접공정에서 발생하는 용접압력 때문에 내부구조체의 변형에 의한 내부구조체의 결함이 발생한다. 내부구조체의 결함은 저속 충격하중이 부가된 얇은 금속 샌드위치 판재의 응답에 영향을 미친다. 이 논문에서는 피라미드형 금속 내부구조체를 가진 얇은 금속 샌드위치 판재의 지배적인 결함 모드를 도출하고자 한다. 3 차원 유한요소해석을 통하여 여러가지 결함모드에 대한 얇은 금속 샌드위치 판재의 충격 응답 변화를 고찰하였다. 또한 유한요소해석 결과와 낙하 충격시험 결과를 비교/분석 하였다. 이 결과로부터 피라미드형 금속 내부구조체를 가진 얇은 금속 샌드위치 판재의 지배적인 결함모드를 4 개 지주들에 대칭 결함이 적용된 전방형 대칭 결함모드로 선정하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제57권3호
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• pp.457-471
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• 2016

To analyze laminated composite and sandwich beams under temperature loads, a $C^0$-type Reddy's beam theory considering transverse normal strain is proposed in this paper. Although transverse normal strain is taken into account, the number of unknowns is not increased. Moreover, the first derivatives of transverse displacement have been taken out from the in-plane displacement fields, so that the $C^0$ interpolation functions are only required for the finite element implementation. Based on the proposed model, a three-node beam element is presented for analysis of thermal responses. Numerical results show that the proposed model can accurately and efficiently analyze the thermoelastic problems of laminated composites.

• Kyungpook Mathematical Journal
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• 제51권2호
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• pp.217-232
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• 2011

Differential subordination and superordination results are obtained for multivalent meromorphic functions associated with the Liu-Srivastava linear operator in the punctured unit disk. These results are derived by investigating appropriate classes of admissible functions. Sandwich-type results are also obtained.

• Kyungpook Mathematical Journal
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• 제55권3호
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• pp.625-639
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• 2015

Differential subordinations and superordinations results are obtained for certain meromorphic functions in the punctured unit disk which are associated with an integral operator. These results are obtained by investigating appropriate classes of a dmissible functions. Sandwich-type results are also obtained.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권7호
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• pp.643-651
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• 2011

본 논문에서는 전단하중을 받는 다양한 알루미늄 샌드위치 체결부의 파손 특성에 대한 시험 연구를 수행하였다. 3종류의 인서트 형식 체결부와 2종류의 포팅 형식 체결부에 대해 총 60개의 시편을 제작하여 시험을 수행하였다. 시험 결과, 인서트 형식 체결부의 경우 쓰루 클리어런스(through-clearance) 인서트를 사용한 경우의 파손하중이 가장 높게 나타났으며 포팅 형식 체결부의 경우 딤플 와셔(dimple washer)가 있을 때 전단하중이 약10% 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 예상대로 면재의 두께가 증가할수록 전단파손하중도 증가하고, 특히 하중치구와 접촉하고 있는 상부 면재의 효과가 지배적인 것을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권4호
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• pp.378-383
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• 2009

본 연구에서는 피라미드 형상의 코어재를 갖는 복합판재의 성형해석을 위한 축약모델의 사용이 제안되었다. L형 굽힘성형에 대하여 유한요소해석에 의한 해석을 수행하여 제안된 축약모델의 정확성과 유효성이 검증되었다. 성형해석의 정확성을 향상하기 위하여 코어의 보다 상세한 모델링과 코어성형에 의한 가공경화의 고려가 수행되었다. 변형형상과 성형하중곡선에 대하여 비교하였으며 실험과 좋은 일치를 보였다. 힘-하중 곡선의 비교에서 본 해석이 좌굴후변형거동을 잘 예측할 수 있음을 보였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.56-65
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• 1996

최근 재료 과학의 발달과 함께 선박의 초고속화를 추구함에 따라 높은 강도와 중량의 경량화를 동시에 만족시킬 수 있는 복합 재료에 대한 요구가 증대되고 있다. 샌드위치 구조 형식은 두껍고 약한 저밀도의 심재와 얇고 강한 고밀도의 면재가 접착된 복합 구조의 한 형태로서 두 개의 면재가 중립 축으로부터 멀리 떨어지게 됨으로써 2차 모멘트가 크게 되어 구조의 강성을 증가시킬 수 있는 가장 효과적인 경량의 구조 형식이다. 본 연구에서는 샌드위치 평판 구조가 분포 하중, 압축 하중, 전단 하중 및 이 들의 복합하중을 받을 때의 응력 및 좌굴 하중을 Rayleigh-Ritz법을 이용하여 정밀 해석하였다. 그리고, 샌드위치 평판에 대한 초기 설계에 응용이 가능하도록 좌굴응력 외에 Wrinkling 응력에 관한 제한조건을 고려하여 샌드위치 평판의 최소 중량 설계를 수행하였다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권1호
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• pp.79-87
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• 2018

The purpose of this study was to analyze factors influencing insulation performance of inorganic Autoclaved Lightweight Concrete(ALC) sandwich wall panels with the application of shear connectors. To analyze the effect of shear connectors on the thermal performance of sandwich wall panels, heat transfer analysis was conducted by using the three-dimensional heat transfer simulation software. Four types of shear connector such as Pin, Clip, Grid, and Truss were selected for insulation performance analysis. Thermal bridge coefficient was calculated by varying typical panel thickness and shear connector thickness and materials such as steel, aluminum, and stainless steel. The results showed that Grid and Truss type widely distributed along the section of sandwich wall panel had a great influence on the thermal bridge coefficient by changing the influence factors. Based on the results of thermal and structural performance analysis, effective heat transmission coefficient of the sandwich wall panel satisfying the passive house insulation criteria was calculated. As a result, it was found that heat transmission coefficient was increased from $0.132W/m^2{\cdot}K$ to $0.141{\sim}0.306W/m^2{\cdot}K$ depending on the shear connector types and materials. In the majority of cases, the passive house insulation criteria was not satisfied after using shear connectors. The results of this study were likely to vary according to how influence factors were set, but it is important to apply the methods that reduce the thermal bridge when there would be a possibility of greatly affecting the insulation performance.