트러스 코어형 샌드위치 구조의 설계 변수 변화에 따른 평판 구조물의 보강효과에 관한 연구 (The) Study of the Reinforce Effect with Respect to the Variation of the Design Parameter of Truss Core Type Sandwich Plate Structure원문보기
지난 10년 동안 현대의 상용의 구조물이나 기계구조물 뿐만 아니라 항공기, 우주선, 잠수함 및 우주 정거장 등의 특수한 분야에서의 적층 구조물(laminated structure)의 사용은 점점 증가해왔고 지금도 증가하는 추세이다. 이러한 추세의 요인은 적층 구조물의 월등한 강도, 가벼운 무게 등의 특성 때문이며 밀도를 낮추어서 경량화를 이루는 방법이 일반적이다. 따라서 강도를 낮추지 않고 밀도를 낮추기 위해서는 특이한 구조가 사용되며, 특히 트러스 코어(core)형의 샌드위치 구조(sandwich structure)가 일반적으로 사용된다. 이들의 장점은 우수한 방음성과 단열성, 그리고 무게에 대비한 월등한 강도이다. 그에 비해 상대적으로 가공하기가 어렵다는 단점이 있다. 지금까지 보강 구조물의 특성에 대한 연구는 많이 이루어져 왔다. 그러나 판(plate) 구조자체의 강화 효과에 대해서 통합적으로 다룬 경우는 거의 없다. 따라서 본 연구는 ...
지난 10년 동안 현대의 상용의 구조물이나 기계구조물 뿐만 아니라 항공기, 우주선, 잠수함 및 우주 정거장 등의 특수한 분야에서의 적층 구조물(laminated structure)의 사용은 점점 증가해왔고 지금도 증가하는 추세이다. 이러한 추세의 요인은 적층 구조물의 월등한 강도, 가벼운 무게 등의 특성 때문이며 밀도를 낮추어서 경량화를 이루는 방법이 일반적이다. 따라서 강도를 낮추지 않고 밀도를 낮추기 위해서는 특이한 구조가 사용되며, 특히 트러스 코어(core)형의 샌드위치 구조(sandwich structure)가 일반적으로 사용된다. 이들의 장점은 우수한 방음성과 단열성, 그리고 무게에 대비한 월등한 강도이다. 그에 비해 상대적으로 가공하기가 어렵다는 단점이 있다. 지금까지 보강 구조물의 특성에 대한 연구는 많이 이루어져 왔다. 그러나 판(plate) 구조자체의 강화 효과에 대해서 통합적으로 다룬 경우는 거의 없다. 따라서 본 연구는 수직하중이 작용하는 단순 평판이 격자구조의 평판으로 대체될 때의 격자의 두께, 높이, 개수 등에 의한 강화 효과에 대해서 연구하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 선택된 파라미터에 대한 선형 해석과 최소 자승법(least-square method)를 통해서 보강된 트러스 코어형 샌드위치 구조물의 여러 파라미터(H, M, T)에 대한 강성의 강화효과에 대해 등가 두께(equivalent thickness)를 구한 근사식으로 표현하였다. 2. 각각의 파라미터의 증가에 대한 보강효과의 증가는 선형적이지 않고 승수가 1보다 작은 지수함수(exponential equation)의 형태를 가지므로 어느 정도 증가된 이후에는 효과의 증가치가 거의 없음을 알 수 있다. 3. 구해진 근사식의 오차를 계산해본 결과, 0.1% ∼ 9.2% 정도이며 T=0.003에서 가장 안정된 양상을 보이며, T=0.001과 T=0.005의 경우에 작은 H와 M의 값에서 가장 큰 오차를 보이지만 실제 사용하지 않는 범위로 예상된다. 그리고 대부분의 증감 양상이 지수함수의 형태를 가지므로 대체적으로 해석한 범위를 벗어나는 H와 M에서 오차의 증가폭이 크지 않을 것으로 예상이 된다.
지난 10년 동안 현대의 상용의 구조물이나 기계구조물 뿐만 아니라 항공기, 우주선, 잠수함 및 우주 정거장 등의 특수한 분야에서의 적층 구조물(laminated structure)의 사용은 점점 증가해왔고 지금도 증가하는 추세이다. 이러한 추세의 요인은 적층 구조물의 월등한 강도, 가벼운 무게 등의 특성 때문이며 밀도를 낮추어서 경량화를 이루는 방법이 일반적이다. 따라서 강도를 낮추지 않고 밀도를 낮추기 위해서는 특이한 구조가 사용되며, 특히 트러스 코어(core)형의 샌드위치 구조(sandwich structure)가 일반적으로 사용된다. 이들의 장점은 우수한 방음성과 단열성, 그리고 무게에 대비한 월등한 강도이다. 그에 비해 상대적으로 가공하기가 어렵다는 단점이 있다. 지금까지 보강 구조물의 특성에 대한 연구는 많이 이루어져 왔다. 그러나 판(plate) 구조자체의 강화 효과에 대해서 통합적으로 다룬 경우는 거의 없다. 따라서 본 연구는 수직하중이 작용하는 단순 평판이 격자구조의 평판으로 대체될 때의 격자의 두께, 높이, 개수 등에 의한 강화 효과에 대해서 연구하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 선택된 파라미터에 대한 선형 해석과 최소 자승법(least-square method)를 통해서 보강된 트러스 코어형 샌드위치 구조물의 여러 파라미터(H, M, T)에 대한 강성의 강화효과에 대해 등가 두께(equivalent thickness)를 구한 근사식으로 표현하였다. 2. 각각의 파라미터의 증가에 대한 보강효과의 증가는 선형적이지 않고 승수가 1보다 작은 지수함수(exponential equation)의 형태를 가지므로 어느 정도 증가된 이후에는 효과의 증가치가 거의 없음을 알 수 있다. 3. 구해진 근사식의 오차를 계산해본 결과, 0.1% ∼ 9.2% 정도이며 T=0.003에서 가장 안정된 양상을 보이며, T=0.001과 T=0.005의 경우에 작은 H와 M의 값에서 가장 큰 오차를 보이지만 실제 사용하지 않는 범위로 예상된다. 그리고 대부분의 증감 양상이 지수함수의 형태를 가지므로 대체적으로 해석한 범위를 벗어나는 H와 M에서 오차의 증가폭이 크지 않을 것으로 예상이 된다.
For last decade, utilization and integration of stiffened structures into the construction of future generations of aeronautical and aerospace vehicles, space station, as well as civil and mechanical structure has grown, because of its excellent strength and least weight. To reduce its weight withou...
For last decade, utilization and integration of stiffened structures into the construction of future generations of aeronautical and aerospace vehicles, space station, as well as civil and mechanical structure has grown, because of its excellent strength and least weight. To reduce its weight without lowing its strength, laminated structure should be used, and a typical laminated structure of great use is truss core type sandwich structure. It has excellent thermal and sound insulation, and superior strength with respect to weight, but is difficult to manufacture. The study on characteristic of stiffened structure, especially core itself. but study on global reinforce effect on whole plate structure is rare. In this paper, the effect of reinforce when plain plate that is pressed by lateral load is replace by sandwich type structure is studied, with respect to thickness, and height of core, and total division of structure. And results are as follows' 1. With linear F.E. analysis and using of least-square method, the equation that expresses the relationship of equivalent thickness of plate and these parameters(H, M, T) was obtained. 2. The trend of effect of reinforcement is not linear, its form of exponential equation, that has exponential value of under 1. so as H or M is grown, its effect will decrease. 3. The range of error that is calculated from equation is from 0.1% to 92%, and error is stabled around T=0.003. When T=0.001 and T=0.005, and H and M are small, there is big error, but we expect this parameter value to be rarely used. And most of this trend has exponential form, so as H or M is grown, its error will decrease.
For last decade, utilization and integration of stiffened structures into the construction of future generations of aeronautical and aerospace vehicles, space station, as well as civil and mechanical structure has grown, because of its excellent strength and least weight. To reduce its weight without lowing its strength, laminated structure should be used, and a typical laminated structure of great use is truss core type sandwich structure. It has excellent thermal and sound insulation, and superior strength with respect to weight, but is difficult to manufacture. The study on characteristic of stiffened structure, especially core itself. but study on global reinforce effect on whole plate structure is rare. In this paper, the effect of reinforce when plain plate that is pressed by lateral load is replace by sandwich type structure is studied, with respect to thickness, and height of core, and total division of structure. And results are as follows' 1. With linear F.E. analysis and using of least-square method, the equation that expresses the relationship of equivalent thickness of plate and these parameters(H, M, T) was obtained. 2. The trend of effect of reinforcement is not linear, its form of exponential equation, that has exponential value of under 1. so as H or M is grown, its effect will decrease. 3. The range of error that is calculated from equation is from 0.1% to 92%, and error is stabled around T=0.003. When T=0.001 and T=0.005, and H and M are small, there is big error, but we expect this parameter value to be rarely used. And most of this trend has exponential form, so as H or M is grown, its error will decrease.
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