• 한국항공우주학회지
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• 제48권8호
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• pp.565-571
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• 2020

본 논문에서는 항공기 Wing-box 모델에 대한 비선형 구조해석의 계산을 정확하고 효율적으로 수행하기 위해 병렬계산 알고리즘을 개발하였다. 이를 위해 co-rotation 이론 기반 비선형 쉘 요소를 적용하였으며 요소기반 분할 병렬계산 알고리즘을 개발하였다. 기 개발 해석은 선행연구결과 및 기존 상용프로그램의 예측결과와 비교하여 정확성을 확인하였으며 병렬계산의 효율성을 분석하였다. 마지막으로 고세장비 날개 wing-box 구조에 적용하였으며 단방향 공력-구조 결합해석을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.615-622
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• 1995

It may be inefficient to conduct the aeroelastic analysis by using full-scale conventional finite-element analyses or experiments, from the initial design phase, for an aircraft wing which can be considered as the discontinuum complex structure with composite laminated skins. In this paper, therefore more efficient aeroelastic analysis has been conducted for a box-beam typed aircraft wing by using the equivalent continuum beam-rod model which is derived from the concept of energy equivalence. Equivalent structural properties of the continuum beam-rod model are obtained from the direct comparison of the finite-element matrices of continuum beam-rod model with those of box-beam typed aircraft wing. Numerical results by the continuum beam-rod model approach are compared with those by the conventional finite-element analysis approach to show that the continuum beam-rod model proposed herein is quite satisfactory as a simplified model of aircraft wing structure for aeroelastic analyses.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권11호
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• pp.2704-2710
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• 1993

A simple and straightforward method is introduced for developing continuum beam-rod model of a box-beam typed aircraft wing with composite layered skin based on "energy equivalence." The equivalent continuum structral properties are obtained from the direct comparison of the reduced stiffness and mass matrices for box-beam typed wing with those for continuum beam-rod model. The stiffness and mass matrices are all represented in terms of the continuum degrees-of freedom defined in this paper. The finite-element method. The advantage of the present continuum method is to give every continuum structural properties including all possible coupling terms which represent the couplings between different deformations. To evaluate the continuum method developed in this paper, free vibration analyses for both continuum beam-rod and box-beam are conducted. Numerical tests show that the present continuum method gives very reliable structural and dynamic properties compared to the results by the conventional finite-element analysis. analysis.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권3호
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• pp.74-81
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• 2004

복합재 주익을 실험용 경항공기급에 적용하기 위하여, 복합재료의 특성과 제작공정을 고려한 일련의 기본 설계와 해석과정을 보이고 그 결과를 수록하였다. Schrenk 방식 (NACA TM No. 948) 과 FAR part 23 Appendix A의 근사방법을 이용하여 공력하중해석을 수행하였으며, 이에 의거한 구조하중 조건을 만족함과 동시에 복합재 구조의 장점을 반영할 수 있도록 주요 부재를 배치하였다. 제작공정과 동일한 조건에서 성형된 시편들에 대해 실험을 수행하여 선정재료의 설계기준치를 확보하였고, 단순화된 상자형 날개보에 대해 최대 변형 률 파괴기준식을 적용하여 구조의 안전도를 평가하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권1호
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• pp.28-34
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• 2015

Armed aircraft of a basic trainer class installs external stores under wing box by using pylon and performs an operation such as weapon delivery and jettison, and should be designed to withstand all kinds of loads applied to external stores. The static strength test of pylons and wing box was performed to assess the static strength of pylon and their support structures for substantiation. Based on the test, the structures were verified to fully satisfy a given design requirement. In this paper, methods of test load generation of wing box and pylon, evaluation of test result data and design result of test set-up were presented. Comparing the FEM analysis with the same test data can lead to good match and reasonable deviation between both. Finally, based on the test and the analysis, the static strength of test article was substantiated and the reliability and effectiveness of analysis math model were obtained.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권6호
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• pp.509-516
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• 2007

본 연구에서는 틸트로터 항공기의 날개-로터 시스템의 수학적 모델링과 자유진동 제어에 대하여 고찰하였다. 날개에 부착된 로터는 수직방향에서 수평방향으로 또는 그 반대로 틸팅각을 변경시킬 수 있다. 로터의 틸팅각, 복합재료 날개의 섬유각, 로터의 회전속도를 변수로 하여 자유진동 특성 및 압전재료를 이용한 자유진동 제어 효과에 대하여 고찰하였다. 복합재료 날개는 상자형 박판 보로 모델링 하였으며, 플랩-래그운동 사이의 연성과 인장-비틀림 운동사이의 연성이 발생하는 CUS 구조로 가정하였다. 수치해석 결과와 그에 따른 결론을 도출하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제7권4호
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• pp.353-369
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• 2020

This paper presents the flutter analysis and optimum design of axially functionally graded box beam cantilever wing section by considering various geometric and material parameters. The coupled dynamic equations of the continuous model of wing system in terms of material and cross-sectional properties are formulated based on extended Hamilton's principle. By expressing the lift and pitching moment in terms of plunge and pitch displacements, the resultant two continuous equations are simplified using Galerkin's reduced order model. The flutter velocity is predicted from the solution of resultant damped eigenvalue problem. Parametric studies are conducted to know the effects of geometric factors such as taper ratio, thickness, sweep angle as well as material volume fractions and functional grading index on the flutter velocity. A generalized surrogate model is constructed by training the radial basis function network with the parametric data. The optimized material and geometric parameters of the section are predicted by solving the constrained optimal problem using firefly metaheuristics algorithm that employs the developed surrogate model for the function evaluations. The trapezoidal hollow box beam section design with axial functional grading concept is illustrated with combination of aluminium alloy and aluminium with silicon carbide particulates. A good improvement in flutter velocity is noticed by the optimization.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권2호
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• pp.147-165
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• 2010

Impact damage detection in composite structures has gained a considerable interest in many engineering areas. The capability to detect damage at the early stages reduces any risk of catastrophic failure. This paper compares two advanced signal processing methods for impact location in composite aircraft structures. The first method is based on a modified triangulation procedure and Genetic Algorithms whereas the second technique applies Artificial Neural Networks. A series of impacts is performed experimentally on a composite aircraft wing-box structure instrumented with low-profile, bonded piezoceramic sensors. The strain data are used for learning in the Neural Network approach. The triangulation procedure utilises the same data to establish impact velocities for various angles of strain wave propagation. The study demonstrates that both approaches are capable of good impact location estimates in this complex structure.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.181-189
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• 2019

항공기용 전원 분배 장치는 발전기에서 생성된 전원을 분배 및 제어하고, 과전류를 보호하는 역할을 한다. 항공기 비행 중에 교류 전원 분배 장치의 결함으로 인해 교류 전원 분배가 불가능해지는 현상이 다수 발생하였다. 이로 인해 정상적인 교류 전원 분배가 불가능하고 일부 전자장비가 구동을 상실하는 문제점이 제기되었다. 본 논문에서는 결함 발생 조건인 항공기 비행 중 진동 조건을 진동 시험 장비로 모의하여, 결함의 근본 원인을 도출한 과정을 기술하였다. 이를 통해 결함의 원인이 교류 전원 분배 장치의 접촉기가 진동에 의해 내부 배선 손상이 발생한 것임을 확인하였으며, 결함 해소를 위해 접촉기 개선 형상을 도출하였다. 또한 결함이 내재된 접촉기를 검출하기 위해, 진동 시험 장비를 활용한 결함 검출 시험을 수행하는 방식으로 시험 절차를 개선하였다. 개선활동 결과 교류 전원 분배 장치의 결함 현상이 개선되었음을 구성품 인증 시험 및 비행 시험을 통해 입증하였다.

• 항공우주기술
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• 제3권1호
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• pp.1-8
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• 2004

본 연구에서는 MSC/NASTRAN을 이용하여 플러터, 돌풍응답 등의 공탄성 현상에 대한 해석 및 제어에 필요한 일반화된 비정상 공기력 행렬들을 계산하고, 이를 외부 프로그램에서 활용하기 위해 MSC/NASTRAN의 DMAP ALTER를 이용하여 외부 파일로 추출하는 방법을 제시하였다. 또한, 공탄성 해석 및 제어를 위한 지배방정식 구성을 위해 추출된 일반화된 비정상 공기력 행렬들을 최소상태 근사법을 사용하여 근사화하는 방법을 제시하였으며, 이를 단순화된 항공기 날개 구조물 모델에 적용하여 검증하였다.