Sandwich plate with sandwich-core using tetrahedral truss-structure, and its manufacturing method

본 발명은 사면체형 트러스 구조체를 이용한 샌드위치 판재 및 그 제작 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 판재를 절곡 및 굽힘, 그리고, 접합 가공한 삼각뿔형태의 트러스 구조체를 정렬하고 상,하 외판재와 접합하여 제작하는 중대형 경량 샌드위치 판재 및 그 제작방법에 관한 것이다.본 발명에 의하면, 방사상으로 내려 뻗은 삼각뿔형태의 다리를 가지고, 등방성의 응력을 갖는 사면체형 트러스 구조체; 및 상, 하부에 나란하게 배치되는 두 개의 판재;를 포함하고, 상기 사면체형 트러스 구조체가 상기 두 판재 사이의 판재 표면에 다수 배치되어 상기 두 판재 사이가 일정 간격이 되도록 지지하는 샌드위치형 판재 및 그 제작방법을 제공한다

Sandwich tube and curved sandwich plate using expanded metal and manufacturing method thereof

이 발명은 익스펜디드 메탈로 구성되며 3차원 형상을 갖는 내부 구조재와, 내부 구조재의 외면에 접합되는 한 쌍의 측판을 포함하는 익스펜디드 메탈을 이용한 곡면형 샌드위치 구조재로서, 내부 구조재는 다수의 코어로 구성된 단위구조가 트러스 코어 형태로 연속적으로 배열 구성되며, 한 쌍의 측판은 곡면 형태로 이루어져, 샌드위치 튜브나 곡면을 가진 샌드위치 판재를 구현할 수 있다. 따라서 이 발명은 익스펜디드 메탈을 절곡하여 형성한 트러스 코어를 내부 구조재로 구비하면서 튜브 또는 곡면을 갖는 판재로 구현함으로써, 경량화가 필요한 필터 하우징, 구조용 강 등 다양한 분야에 적용할 수 있다

Pyramidal bulk structure and manufacturing method

이 발명은 익스펜디드 메탈의 마름모 형태에 대해 대각선 방향으로 크림핑 가공함으로써 피라미드형 트러스 구조를 갖는 피라미드형 트러스 코어와, 사각형 형태로 타공된 타공망을 포함하며, 피라미드형 트러스 코어와 타공망을 교대로 적층하고, 서로 간의 접점부위를 접합하여 구성한다. 이 발명은 내부에 피라미드형 트러스가 주기적으로 형성됨에 따라, 경량성, 내충격성, 흡음성 및 열교환성 등이 우수하다. 따라서, 산업전반의 금속 신소재로서, 선박, 비행기, 자동차, 인공 뼈대 등 다양한 분야로의 응용이 가능하다

Deformable Sandwich Panel Using Bended Truss Core andManufacturing Method thereof

이 발명은 샌드위치 패널(sandwich panel ; 200) 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 3차원 형상을 갖는 내부 구조재(210)와, 내부 구조재(210)의 외면에 접합되는 한 쌍의 외측판(220)으로 구성된다. 특히, 이 발명의 내부 구조재(210)는 다수의 코어로 구성된 단위구조가 트러스 코어 형태로 연속적으로 배열 구성되고, 단위구조는 다수의 코어가 패널의 두께방향이나 폭 방향, 또는 두께 및 폭의 두 방향으로 동시에 굽혀진 트러스 코어로 구성된다. 즉, 이 발명의 가변형 샌드위치 패널은 내부 구조재로 사용되는 트러스 코어가 패널의 두께방향이나 폭 방향, 또는 두 방향으로 동시에 굽혀짐으로써, 굽힘 각도와 굽힘 방향에 따라 내부구조가 가지는 강도, 강성, 내충격성, 단열, 방음 등의 기계적 물성을 제어할 수 있다. 또한, 이 발명은 내부구조의 변형 특성도 제어할 수 있어 샌드위치 패널의 성형성을 개선할 수 있는 장점이 있다. 또한, 이 발명의 방법은 샌드위치 패널 제조하는 자동화 장치를 이용하여, 굽혀진 트러스 코어를 구비한 가변형 샌드위치 패널을 대량 생산할 수 있는 장점이 있다

성형 가능한 금속샌드위치판재의 설계에 관한 연구

학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 기계공학전공, 2010.08, [ xv, 164 p. ]The metallic sandwich plate is composed of a relatively low-density core placed between two face sheets. Due to their lightweight characteristics and load-bearing properties with multi-functionality, metallic sandwich plates can be applied to diverse areas. They can be used with energy absorbers, thermal isolators, heat exchangers, sound dampers, catalyst supports, and current collectors. Despite many benefits, expanding their practically applicable areas remains a challenge. Sandwich plates cannot be deformed efficiently by commercial forming processes due to their low formability. The development of a deformable sandwich plate could not only expand the range of application, but also improve the bending characteristics due to the ability to prevent the local failures that weaken load-bearing resistance. In order to design a bendable sandwich plate, the axiomatic design theory is employed as a design methodology. The functional requirements were defined, and then the design parameters were established by the conceptualization process, numerical forming windows, analytic design maps, U-bending analysis, and 3-point bending analysis. A sandwich plate with a pyramidal truss core was determined as the object for a basic parametric study. An efficient method that employs the virtual equivalent projected model (VEPM) is introduced and formulated to simulate local failures in a sandwich plate. This approach is based on two-dimensional FE-analysis that uses the projected shapes of 3D pyramidal truss cores and utilizes virtual properties from the homogenized equivalent elastic-plastic properties of the original material and geometries. The results of simulations have shown that the load-displacement curves and deformed shapes with local failures of the VEPM are analogous to 3D pyramidal truss cores irrespective of the materials and core geometries. In addition, the computational time was greatly reduced. Numerical design procedures using the VEPM were carried out ...한국과학기술원 : 기계공학전공

Variable Sandwich Panel Using Bi-directional CorrugatedInner Structure and Manufacturing Method thereof

본 발명은 샌드위치 패널(sandwich panel ; 200) 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 3차원 형상을 갖는 내부 구조재(210)와, 내부 구조재(210)의 외면에 부착되는 외측판(220)으로 구성된다. 특히, 본 발명의 내부 구조재(210)는 박판의 길이 방향(제1 방향)을 따라 상하로 요철지게 반복 절곡되며, 박판의 폭 방향(제2 방향)을 따라 길이 방향(제1 방향)으로 상호 교번되게 반복 절곡된 형상인 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 본 발명의 가변형 샌드위치 패널(200)은 내부 구조재(210)로 사용되는 박판이 길이 방향(제1 방향) 뿐만 아니라 폭 방향(제2 방향)으로도 각각 요철지게 형성됨으로써, 외측판(220)에 가해지는 굽힘 하중을 내부 구조재(210)가 효과적으로 지지하여, 굽힘 성형 과정에서 외측판(220)에 발생되는 좌굴현상이 효과적으로 억제되는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 가변형 샌드위치 패널(200)의 제조방법은 자동화된 샌드위치 패널 제조장치를 이용하여, 두 방향으로 요철지게(주름지게) 형성된 내부 구조재(210)를 구비한 가변형 샌드위치 패널(200)을 대량 생산할 수 있는 장점이 있다

Deformable Sandwich Panel Having Sheared InnerStructure And Manufacturing Method Thereof

이 발명은 샌드위치 패널(sandwich panel)에 관한 것으로서, 3차원 형상을 갖는 내부 구조재와, 내부 구조재의 외면에 접합되는 한 쌍의 외측판을 포함하며, 내부 구조재는 박판 전체에 배열 형성된 다수의 슬리팅 라인 각각에 대해 박판의 상부 및 하부방향으로 각각의 공간을 갖도록 돌출 형성된 상하부 단위구조를 서로 간에 엇갈리게 갖는다. 이 발명은 내부 구조재로 사용되는 박판의 일부분씩을 여러 곳에 전단 성형하여 단위구조의 형성위치를 공간배치한 후, 전단 성형 부분을 각각 인장 성형함으로써 형성된 절단된 컵 또는 반구 형상으로 3차원 공간구조를 갖는 내부 구조재를 그 중간층으로 형성함으로써, 외측판에 가해지는 굽힘 하중을 내부 구조재가 효과적으로 지지하여, 굽힘 성형과정에서 외측판에 발생되는 좌굴현상이 효과적으로 억제되는 장점이 있다

Sandwich plate with sandwich-core using pyramidal truss-structure, and its manufacturing method

본 발명은 피라미드형 트러스 구조체를 이용한 샌드위치 판재 및 그 제작 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 판재를 절곡 및 굽힘, 그리고, 접합 가공한 사각뿔형태의 트러스 구조체를 정렬하고 상,하 외판재와 접합하여 제작하는 중대형 경량 샌드위치 판재 및 그 제작방법에 관한 것이다.본 발명에 의하면, 방사상으로 내려 뻗은 사각뿔 형태의 다리를 가지고, 등방성의 응력을 갖는 피라미드형 트러스 구조체; 및 상, 하부에 나란하게 배치되는 두 개의 판재;를 포함하고, 상기 피라미드형 트러스 구조체가 상기 두 판재 사이의 판재 표면에 다수 배치되어 상기 두 판재 사이가 일정 간격이 되도록 지지하는 샌드위치형 판재 및 그 제작방법을 제공한다

Optimal design of metallic sandwich plates with inner dimpled shell structure subject to bending moment

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 기계공학전공, 2005.8, [ x, 106 p. ]금속 샌드위치 판재는 다양한 형태의 내부구조를 가지는 새로운 구조로써 초경량, 고강도, 고강성의 특성 외에 충격에너지 흡수, 단열, 방음, 열교환 등의 고기능성 판재로써의 가능성을 가지고 있다. 대량생산성과 정밀도측면에서 딤플형 내부구조 금속 샌드위치 판재는 다른 내부구조 금속 샌드위치 판재보다 장점을 가지고 있으며 다점 저항용접이나 접착제 접합을 통해 표면판재와 접합되어 제작될 수 있다. 유한요소 해석 결과, 내부구조를 재작할 때 딤플형 내부구조가 컵, 콘, 달걀박스형 내부구조보다는 성형성이 좋아 굽힘 강성을 개선 할 수 있으며 여러 구속 조건에 의해 굽힘 하중에 대하여 최적화되었다. 좁은 빔이론과 SQP-PD 알고리즘으로 최적화하면 표면판재항복, 표면판재좌굴, 내부딤플파손의 경계에서 최적의 설계변수가 존재하며 반구형 딤플이 최적의 내부구조형상이다. 이 결과로부터 파손선도를 작성하고 등강도 선도를 도시하며 최대강도를 가지는 변수조합을 찾을 수 있고 최적의 설계변수를 물성과 목표 강도의 함수로 표기할 수 있다. 굽힘 하중을 받는 샌드위치 판재의 굽힘 거동을 효율적으로 예측하기 위하여 등가형상을 이용한 해석기법을 제안하였으며 그 결과를 이론과 실험의 결과와 비교해보면 10%의 오차범위 내에서 굽힘강성, 강도, 붕괴하중, 에너지 흡수량등을 예측할 수 있었으며 등가형상을 이용하여 붕괴모드와 굽힘 거동을 효율적으로 예측할 수 있다는 것을 알았다. 그리고, 딤플형 내부구조 샌드위치 판재는 붕괴 후 하중을 유지하는 특성을 가지고 있어 유사 샌드위치 판재보다 많 에너지를 흡수할 수 있다.한국과학기술원 : 기계공학전공