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내부구조체 결함이 전단변형 가능한 반구형 내부구조체를 가진 초경량 금속 샌드위치 판재의 충격거동에 미치는 영향 분석

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Author(s)
정우철
Issued Date
2012
Abstract
The performance and properties of sandwich plate with three-dimensional inner structures are dependent on the shape and material of the inner structures. Hence, various researchers related on the sandwich plate with three-dimensional inner structures have an interest in the influence of the defects in the sandwich plate on the static and dynamic behaviors.
The objective of this thesis is to investigate into the influence of defects of internal structures on the impact behaviors of the lightweight sandwich plate with deformable sheared dimple inner structures. Initial defects of sandwich plate with deformable sheared dimple inner structures have been observed to estimate candidate representative defect modes. From the results of the observation, two types of radius defect mode and three types of thickness defect mode have been estimated. Each radius defect mode has classified three types of sub-defect mode according to occurrence region of the radius defect.
In order to investigate into the influence of defect modes on the impact behaviors of the sandwich plate, three-dimensional finite element analysis has been performed using ABAQUS V6.11 Explicit module. The results of FE analyses have been compared to those of drop impact experiments from viewpoints of the force per with-deflection curve, the absorbed energy-deflection curve, the deformed shape, and the amplitude of skin wrinkling. From the results of the comparison, a dominant defect mode has been estimated.
In order to estimate the failure map and the normalized impact energy- the normalized absorbed impact energy curve, several finite element analysis have been carried out using finite element model with the dominant defect mode. Three types of failure modes have been chosen via the investigation of the deformation shapes. Through the failure mode fitting according to impact conditions, failure maps for the sandwich plate with deformable sheared dimple inner structures have been obtained. In addition, the normalized impact energy- the normalized absorbed impact energy curves for different normalized impact radius have been created using curve fitting.
Alternative Title
Investigation into the influence of defects of internal structures on the impact behaviors of the lightweight sandwich plate with deformable sheared dimple inner structures
Alternative Author(s)
Jung, Woo Chul
Affiliation
조선대학교 일반대학원 기계공학과
Department
일반대학원 기계공학과
Advisor
안동규
Awarded Date
2013-02
Table Of Contents
목 차

List of Tables ⅲ
List of Figures ⅳ
NOMENCLATURES ⅷ
ABSTRACT ⅸ

제 1 장 서론 1
제 1 절 연구 배경 및 관련 연구 1
제 2 절 연구 목적 및 방법 4

제 2 장 초경량 금속 샌드위치 판재 6
제 1 절 전단변형 가능한 반구형 내부구조체를 가진 초경량 금속 샌드위치 판재의 설계/제작과정 6
제 2 절 샌드위치 판재 제작 시 발생하는 내부구조체 형상결함 및 두께 결함 고찰 7
1. 전단변형 가능한 반구형 초경량 금속샌드위치 판재의 내부구조체 반경 결함 분석 7
2. 전단변형 가능한 반구형 내부구조체를 가진 초경량 금속 샌드위치 판재 판재의 두께 결함 분석 9

제 3 장 초경량 금속 샌드위치판재의 충격 특성 평가 11
제 1 절 초경량 금속 샌드위치판재의 충격시험 기법 11
제 2 절 평면 변형 경계조건에서의 내충격 시험 14
1. 평면 변형 경계조건에서의 내충격 시험 방법 14
2. 전단변형 가능한 반구형 내부구조체를 가진 초경량 금속 샌드위치 판재에 대한 실험결과 및 고찰 15

제 4 장 초경량 금속 샌드위치 판재에 대한 3차원 유한요소 해석 17
제 1 절 결함을 포함한 전단 반구형 내부구조체를 가진 초경량 금속 샌드위치 판재의 3 차원 유한요소 해석 방법 17
1. 유한요소 해석 방법 및 모델링 17
2. 3차원 유한요소해석의 경계조건 및 재료 물성 19
제 2 절 전단변형 가능한 반구형 내부구조체를 가진 금속 샌드위치 판재의 결함에 따른 3차원 유한요소 해석 결과 및 고찰 21
1. 전단변형 가능한 반구형 내부구조체를 가진 초경량 금속 샌드위치 판재의 내부구조체 반경결함 형태 및 두께결함의 영향 21
2. 전단변형 가능한 반구형 내부구조체를 가진 초경량 금속 샌드위치 판재의 내부구조체 반경결함과 두께결함에 따른 충격해석 결과 및 고찰 23
3. 전단변형 가능한 반구형 내부구조체를 갖는 초경량 금속 샌드위치 판재의 파손형상 분석 및 지배적인 결함 모드 도출 38

제 5 장 무차원 충격변수와 판재 파손 및 에너지 흡수특성 상관관계 분석/고찰 44
제 1 절 충격변수 및 적용 범위 선정 44
제 2 절 무차원 충격변수에 따른 샌드위치 판재의 파손 및 충격에너지 흡수특성 분석 46
1. 무차원 충격 변수 및 무차원 에너지 46
2. 변형형상 분석 및 파손모드 48

제 6 장 전단변형 가능한 반구형 내부구조체를 가진 초경량 금속 샌드위치 판재의 파손지도 및 무차원 충격에너지 - 무차원 흡수에너지 선도 작성 53
제 1 절 전단변형 가능한 반구형 내부구조체를 가진 초경량 금속 샌드위치판재의 파손지도 작성 53
제 2 절 전단변형 가능한 반구형 내부구조체를 가진 초경량 금속 샌드위치 판재의 무차원 흡수에너지 - 무차원 충격에너지 선도 작성 56

제 7 장 결론 및 향후 과제 58

References 60

감사의 글
Degree
Master
Publisher
조선대학교 대학원
Citation
정우철. (2012). 내부구조체 결함이 전단변형 가능한 반구형 내부구조체를 가진 초경량 금속 샌드위치 판재의 충격거동에 미치는 영향 분석.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/9698
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000263614
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
Authorize & License
  • AuthorizeOpen
  • Embargo2012-12-21
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