Composites Research

  • 제15권1호
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  • Pages.1-8
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  • 2002
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  • 2288-2103(pISSN)
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  • 2288-2111(eISSN)
한국복합재료학회 (The Korean Society for Composite Materials)
권호 표지

다양한 적층각에 대한 상자형 복합재료 날개의 플러터 특성연구

A Study of Flutter Analysis for the Composite Box Wings with Various Laminates

  • 정용현 (고등기술연구소) ;
  • 권혁준 (한국과학기술원 기계공학과 대학원(항공우주공학전공)) ;
  • 김동현 (한국과학기술원 기계공학과(항공우주공학전공)) ;
  • 이인 (한국과학기술원 기계공학과(항공우주공학전공)) ;
  • 김천곤 (한국과학기술원 기계공학과(항공우주공학전공))
  • 발행 : 2002.02.01
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초록

본 연구에서는 실제 구조형상의 사각형 상자형 날개와 전투기 날개에 대하여 구조재를 표피(skin)부분은 복합재료로 대체하고, 나머지 스파(spar)와 리브(rib)는 알루미늄으로 하여 플러터 해석을 수행하였다. MS/PATRAN을 이용하여 실제 날개 구조에 근사한 3차인 유한 요소 모델이 구축되었고, MSC/NASTRAN을 이용하여 고유진동 해석이 수행되었다. 유한 요소는 멤브레인(membrane)요소, 1차원 막대(rod)요소, 전단패널(shear panel)요소를 사용하였다. 복합재료의 적층은 실제적인 적층각을 이용하여 다양하게 변화시켜 해석하였다. 아음속 영역에서 비정상 공력 해석을 위하여 주파수 영역에서의 선형 공기력 이론인 DLM코드가 적용되었고, 주파수 영역 공탄성 지배방정식의 해법으로 V-g방법 및 p-k방법이 적응되었다.

In this study, the flutter analysis for a rectangular box wing and an actual fighter wing with composite shin, aluminum spar and aluminum rib has been conducted. A conservative 3D wing-box model of an actual wing is modeled by MSC/PATRAN and the corresponding free vibration analysis has been performed by MSC/NASTRAN. The finite elements of membrane, rod and shear panel are used. Using the practical ply angles, various composite laminates are composed and analysed. The DLM code which is linear aerodynamic theory in frequency domain is applied to calculate unsteady aerodynamic pressure in subsonic flow region and the V-g and p-k methods are applied to obtain the solution of aeroelastic governing equation in frequency domain.

키워드

참고문헌

  1. Journal of Aircraft v.33 no.6 Flutter Characterisitics of Laminated Composite Wings Georghides G. A.;Cuo S. J.;Banerjee J. R.
  2. AIAA, paper 96-1444 Aeroelastic Analysis of Composite Wings Carlos E. S. Cesnik;Dewey H. Hodges;Mayuresh J. Patil
  3. 한국복합재료학회지 v.13 no.2 유전자 알고리즘을 이용한 복합재료 날개의 정적 공탄성 최적화 김동현;이인
  4. 한국항공우주학회지 v.28 no.3 3차원 날개의 플러터 해석 결과와 풍동 시험 결과의 비교연구 김동현;권혁준;이인
  5. AIAA v.10 no.12 Senond Derivatives of the Flutter Velocity and the Optimization of Aircraft Structures Carl S. Rudisill;Kumar G. Bhatia
  6. Journal of Aircraft v.31 Influence of Structural and Aerodynamic Modeling on Flutter Analysis Striz, A. G.;Venkayya, V. B.