[논문]모듈방식 FRP 선체를 위한 Moulding-In 개념 기반의 접합 이음부 개발에 관한 연구

정한구

doi:10.7734/coseik.2017.30.6.531

초록
AI-Helper

전통적인 FRP 선체 제작에는 mould가 요구되며, mould의 높은 제작비용은 FRP 선박 제작자에게 비용부담을 주고 있다. 이를 극복하기 위한 방안으로 강선 건조에서 사용되는 블록 혹은 모듈 방식의 제작기법에 착안한 modular construction 방안이 제시되었다. 이 제작방안을 FRP 선체에 효율적으로 적용하기 위해서는 설계 및 제작 측면에서 간략하면서도 구조적 안정성을 갖는 접합 이음부 개발이 이루어져야 한다. 따라서, 본 논문에서는 모듈방식의 FRP 선체 제작을 위해 moulding-in 개념을 기반으로 한 경제적인 접합 이음부 개발에 관한 연구를 수행하였다. FRP 샌드위치 판을 대상으로 step, scarf-step 그리고 scarf 이음부 형상을 갖는 moulded-in을 수지주입식진공성형 공정에 도입하여 성공적으로 접합된 FRP 샌드위치 판을 제작하였다. 이에 대해 구조적 안정성 평가를 목적으로 인장 및 4점 굽힘 시험 그리고 유한요소해석을 수행하였다. 시험과 해석결과에 대한 비교 연구를 통해 본 연구에서 개발된 접합 이음 내용이 모듈방식의 FRP 선체 제작에 적용 가능함을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper deals with the development of bonded joints for fibre reinforced plastic (FRP) hull structures using moulding-in concept. Focus is placed on bonded in-plane connections between two adjacent panels that could form the boundaries of hull structural module. Traditional construction in FRP hu...

This paper deals with the development of bonded joints for fibre reinforced plastic (FRP) hull structures using moulding-in concept. Focus is placed on bonded in-plane connections between two adjacent panels that could form the boundaries of hull structural module. Traditional construction in FRP hull structures requires the construction of a mould, usually from steel or aluminium. In this construction the FRP materials are laid in the mould, and resin is saturated, and then the structural member is cured. This is expensive since it involves the fabrication of metal hull mould for every different hull type, which is sacrificed after the production of the FRP ship. One way of encouraging greater use of FRP in ship construction is to investigate the possible construction of FRP hull structures in a similar manner to metallic ships, that is in terms of blocks or modules. Such a manner of construction would eliminate the need for expensive hull moulds permitting greater flexibility in the construction of FRP ships. The main issue then would be the design and construction of adequate bonded connections between adjacent panels. To fulfill this object, the simplified and automated way of manufacturing joint edge shapes for bonded joints is developed, and their structural assessment is performed in both experimentally and numerically.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

Therefore, this paper deals with the development of a simplified and automated jointing method for the modular FRP hulls, particularly with regard to in-plane bonded joints connecting two panels. A concept of ‘moulding-in’ is utilised and, from this, step, scarf-step and scarf joints at the edges of panels are developed, which minimise the need for panel edge preparation prior to bonding.
This paper deals with the simplified and automated manufacturing of edge details for FRP hull jointing. This is proved by developing a technique based on moulding-in concept, which can create in-plane joint edge details for FRP sandwich panels manufactured from E-glass and expoxy resin.

제안 방법

A concept of ‘moulding-in’ is utilised and, from this, step, scarf-step and scarf joints at the edges of panels are developed, which minimise the need for panel edge preparation prior to bonding. Test specimens are manufactured using vacuum assisted resin infusion method(Professional Boatbuilders, 2001), and their strength assessment is performed for tension and flexural strengths through experimental and finite element modelling work.
Tests are performed with respect to the jointed sandwich panels and the jointed skin laminates. For the jointed sandwich panels, 4-point bending test is considered, while both tension and 4-point bending tests are considered for the jointed skin laminates.

이론/모형

Numerical results from the FE models are compared with those of the experiments for the failure stresses. The averaged failure loads from the experiments are used in the FE models to calculate the failure stresses under tension and 4-point bending. Table 5 shows the comparison of tensile failure stresses at joint failure between the experiment and the FE models.
The test is performed according to the test procedures in ASTM C393. Results are shown in Table 1 for control, step, scarf-step and scarf joint options.

참고문헌 (11)

Araldite 2015 (2017) Technical Data Sheet, Huntsman Advanced Materials - Huntsman Corporation, www.huntsman.com.
ASTM C393 (2016) Standard Test Method for Core Shear Properties of Sandwich Constructions by Beam Flexure, ASTM International.
ASTM D790 (2017) Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials, ASTM International.
Gibson, A.G. (1993) Composites in Offshore Structures, Composite Materials in Maritime Structures, Cambridge University Press.
ISO 527-5 (2009) Plastics - Determination of Tensile Properties - Part 5: Test Conditions for unidirectional Fibre-reinforced Plastic Composites, ISO.
Kim, H.S., Lee, S.J., Lee, D.G. (1995) Development of a Strength Model for the Cocured Stepped Lap Joints under Tensile Loading, Compos. Struct., 32(1-4), pp.593-600.

상세보기
Kumar, S.B., Sridhar, I., Sivashanker, S., Osiyemi, S.O., Bag, A. (2006) Tensile Failure of Adhesively Bonded CFRP Composite Scarf Joints, Mater. Sci. & Eng. B: Solid-State Materials for Advanced Technology, 132(1-2), pp.113-120.

상세보기
Li, J., Yan, Y., Zhang, T., Liang, Z. (2015) Experimental Study of Adhesively Bonded CFRP Joints subjected to Tensile Loads, Int. J. Adhesion & Adhesives, 57, pp.95-104.

상세보기
Noury, P., Haymann, B., McGeorge, D., Weitzenbock, J. (2002) Lightweight Construction for Advanced Shipbuilding - Recent Development, Proc. of 37th WEGEMT Summer School on Advanced Shipbuilding and Shpping - Competitive Ship Building, ETSIN, Madrid, Spain.
Professional Boatbuilders (2001) Infusion Revisited, February/March, pp.132-153.
Yoo, J.S., Truong, V.H., Park, M.Y., Choi, J.H., Kweon, J.H. (2016) Parametric Study on Static and Fatigue Strength Recovery of Scarf-patch-repaired Composite Laminates, Compos. Struct., 140, pp.417-432.

상세보기

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

[국내논문] 모듈방식 FRP 선체를 위한 Moulding-In 개념 기반의 접합 이음부 개발에 관한 연구
On the Development of Bonded Joints for Modular FRP Hulls using Moulding-In Concept 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

이론/모형

참고문헌 (11)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

[국내논문] 모듈방식 FRP 선체를 위한 Moulding-In 개념 기반의 접합 이음부 개발에 관한 연구 On the Development of Bonded Joints for Modular FRP Hulls using Moulding-In Concept 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

이론/모형

참고문헌 (11)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

정한구 (6)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

[국내논문] 모듈방식 FRP 선체를 위한 Moulding-In 개념 기반의 접합 이음부 개발에 관한 연구
On the Development of Bonded Joints for Modular FRP Hulls using Moulding-In Concept 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper