대한기계학회논문집A (Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A)

  • 제34권9호
  • /
  • Pages.1235-1240
  • /
  • 2010
  • /
  • 1226-4873(pISSN)
  • /
  • 2288-5226(eISSN)
대한기계학회 (The Korean Society of Mechanical Engineers)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

초경량 금속 구조재 직조장치의 설계 및 제작

Design and Construction of a Loom for Obtaining Ultra-Light Metal Structure

  • 김판수 (전남대학교 기계시스템공학부) ;
  • 강기주 (전남대학교 기계시스템공학부)
  • Kim, Pan-Su (School of Mechanical System Engineering, Chonnam Nat'l Univ.) ;
  • Kang, Ki-Ju (School of Mechanical System Engineering, Chonnam Nat'l Univ.)
  • 투고 : 2010.05.17
  • 심사 : 2010.07.22
  • 발행 : 2010.09.01
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

와이어직조 카고메(WBK)는 나선형으로 성형된 와이어를 6 방향에서 조립하여 제작된다. 지금까지의 WBK 는 수작업으로 조립되어 왔지만, 산업적 적용을 위해서는 조립공정의 자동화가 필수적이다. 또한, 유연한 와이어로 WBK를 제작할 경우 기하학적 형상을 유지할 수 없으므로 직조기와 같은 자동화 기계의 개발이 절실하다. 이번 연구에서는, 유연한 와이어를 이용하여 WBK 를 제작하는 직조기를 설계 및 제작하였다. 이 직조기는 상부 플레이트의 회전운동과 와이어를 삽입하는 장치의 병진운동으로 작동 된다. 그리고 이미 삽입된 와이어 간의 간섭을 방지하기 위한 빗살장치는 다층의 카고메망 사이에 위치된다. 또한 이 직조기는 나선형 와이어와 직선형 와이어로 구성된 semi-WBK 의 제작에도 이용될 수 있다.

Wire-woven Bulk Kagome (WBK) is fabricated by assembling helically formed wires in six directions. To date, WBK samples have been assembled manually. For industrial application, the assembly process must be automated. Furthermore, if WBK is to be fabricated using flexible wires that cannot maintain their helical shape during fabrication, a specialized automatic machine, i.e., a loom needs to be developed. In this work, we designed and constructed a loom for fabricating WBKs using flexible wires. This loom is operated by one rotation of the upper plate, two translations of the insertion device, and insertion of wires. So-called "comb devices" are placed between multiple layers of Kagome nets to prevent the wires that are already in place from getting entangled with those that are being inserted. This loom can be also used to fabricate semi-WBKs composed of helically formed wires and rigid straight wires.

키워드

참고문헌

  1. Zok, F. W., Waltner, S. A., Wei, Z., Rathbun, H. J., McMeeking, R. M. and Evans, A. G., 2004, "A Protocol for Characterizing the Structural Performance of Metallic Sandwich Panels: Application to Pyramidal Truss Cores, " Int. Journal of the Solids and Structures, Vol. 41, pp. 6249-6271. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2004.05.045
  2. Deshpande, V. S., Fleck, N. A. and Ashby, M. F., 2001, "Effective Properties of the Octet-Truss Lattice Material," Journal of the Mech. Phys. Solids, Vol. 49, pp. 1747-1769 https://doi.org/10.1016/S0022-5096(01)00010-2
  3. Hyun, S., Karlsson, A. M., Torquato, S. and Evans, A. G., 2003, "Simulated Properties of Kagome and Tetragonal Truss Core Panel," Int. Journal of the Solids and Structures, Vol. 40, pp.6989-6998 https://doi.org/10.1016/S0020-7683(03)00350-0
  4. Wadley, H.N.G., 2006, "Multifunctional Periodic Cellular Metals," Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A, Vol. 364, pp. 31-68. https://doi.org/10.1098/rsta.2005.1697
  5. Chiras, S., Mumm, D. R., Wicks, N., Evans, A. G.., Hutchinson, J. W., Dharamasena, K. Wadley, H. N. G. and Fichter, S., 2002, "The Structural Performance of Near-Optimized Truss Core Panels," Int. Journal of the Solids Structures., Vol. 39, pp. 4093-4115. https://doi.org/10.1016/S0020-7683(02)00241-X
  6. Sypeck, D. J. and Wadley, H. N. G., 2001, "Multifunctional Micro truss Laminates: Textile Synthesis and Properties," Journal of the Mater. Res. Vol. 16, pp. 890-897 https://doi.org/10.1557/JMR.2001.0117
  7. Kang, K. J., Jeon, G. P., Nah, S. J., Ju, B. S. and Hong, N. H., 2004, "A New Way to Manufacture Ultra Light Metal Structures," Journal of the Korean Society of Mechanical Engineers, Vol. A-28, pp. 296-303 https://doi.org/10.3795/KSME-A.2004.28.3.296
  8. Kang, K. J. and Lee, Y. H., 2005, "Three- Dimensional Cellular Light Structures Directly Woven by Continuous Wires and the Manufacturing Method of the Same", US Patent Pending (Application 10/578,421).
  9. Lee, B. C., Byeun, J. H. and Kang, K. J., 2010, "Mechanical Behaviour of Truss Cores Fabricated of Composite Wires Under Compression Test," Spring Conference of KSME, pp. 38-43.