항공기 복합재 구조물의 저속충격 해석방법 분석

항공우주비행체에 사용되고 있는 복합적층재 구조물에 대한 저속충격 하중이력을 해석하는 방법들에 대하여 고찰하였다. 저속충격문제 연구 초기인 1980년대에 사용된 고전적인 해석방법의 물리적 의미를 살펴보았고, 정현파의 형상으로 가정하여 근사적으로 충격하중 이력을 계산하는 방법에 대해서 살펴보았다. 접촉법칙의 접촉계수나 지수의 크기와 충격하중이력의 해석결과에 미치는 영향을 분석하였고, 결과적으로 선형화된 접촉법칙을 사용하여 충격하중이력을 정확히 해석할 수 있음을 파악하였다. 뿐만 아니라 본 논문에서 제시된 해석 방법을 사용함으로써, 범용 유한요소해석 코드를 사용하여 충격문제를 용이하게 해석할 수 있음을 보였다.

Some analytical methods to analyze low-velocity impact force history of composite laminated structures used in aerospace vehicles are reviewed. A classical method used at initial research of low-velocity impact problem in 1980s was reviewed on its physical meaning, and the approximate method assuming the shape of impact force history as a sinusoidal wave was reviewed. A parametric study on contact constant and exponent in contact law was performed in order to analyze an effect on impact force history, and finally its was understood that impact force history could be analyzed accurately even though the linearized contact law was used. Also, in this paper it was shown that impact problem could be analyzed simply and easily using a commercial finite element code.