Comparison of Buckling Behaviors for Hemispherical Foam Core Sandwich Shells at Room and Cryogenic Temperatures

극저온 효과로 인한 구조 재료의 물성 변화와 기하학적 변형을 함께 고려한 반구형 폼 코어 샌드위치 쉘 구조의 좌굴 설계 기준(KDF)의 도출 기법을 정립 및 검증하였다. 극저온(-150℃)에서 수행된 횡 방향 하중을 받는 반구형 폼 코어 샌드위치 시험 모델의 시험 및 수치해석 결과와의 상호 비교를 통하여 극저온 효과를 고려한 유한요소 모델링 및 해석 기법을 검증하였다. 이후, 검증된 모델링 및 해석 기법을 이용하여 외부 압력을 받는 반구형 폼 코어 샌드위치 쉘 구조의 좌굴 설계 기준 도출 연구를 수행하였다. 좌굴설계 기준 도출 연구는 ABAQUS의 Implicit 기반의 준정적 해석을 이용하여 수행하였다. 반구형 폼 코어 샌드위치 쉘 구조의 KDF는 상온(20℃)에서 극저온(-150℃)으로 온도가 감소함에 따라, 0.18에서 0.20으로 11.11% 증가하였다. 따라서, 극저온으로 인하여 증가된 재료의 강성 및 강도로 인해 극저온 환경을 고려한 KDF가 상온의 KDF 보다 쉘 구조의 우수한 경량 설계를 제공함을 확인하였다.