Abstract
In this study, a refined beam analysis model has been developed for multi-celled composite blades with elliptic cross-sections. Reissner's semi-complimentary energy functional is introduced to describe the beam theory and also to deal with the mixed-nature of the formulation. The wail of elliptic sections is discretized into finite number of elements along the contour line and Gauss integration is applied to obtain the section properties. For each cell of the section, a total of four continuity conditions are used to impose proper constraints for the section. The theory is applied to single- and double-celled composite blades with elliptic cross-sections and is validated with detailed finite element analysis results.
본 연구에서는 다중세포로 구성된 타원형 단면 복합재료 블레이드의 정밀 1차원 보 해석모델을 개발하였다. 보의 정식화를 위하여 Reissner의 반보족에너지 함수를 이용하였으며, 고전적인 강성도 및 유연도법을 결합한 혼합보 이론 체계를 구축하였다. 타원단면의 특성계수들을 구하기 위해 단면의 외곽선을 유한개의 선분으로 분할하고 여기에 Gauss 적분을 수행하였다. 또한, 단면을 구성하는 각 세포에 대해 4개의 연속방정식이 충족되도록 구성하였다. 개발된 보 이론을 단일 및 이중세포로 구성된 타원형 복합재료 블레이드에 적용하였으며, 다차원 정밀 유한요소 해석 결과와 비교하여 그 타당성을 확보하였다.
