Abstract
In this study preliminary structural design has been performed to develop an all composite wing box for experimental aircraft(classified in FAR Part 21). Considerations on composite materials and their manufacturing process were taken into account throughout the design phase. Aerodynamic loads were estimated by using Shrenk method(NACA TM No 948) and FAR Part 23 Appendix A. The structural layout has been determined to carry effectively the critical loads and to maximize the benefit of composite structure. Maximum strain failure allowable and first ply failure criteria were applied for the sizing of major structural members. Finally, the designed composite wing box structure is presented in the form of drawings, which include material specifications, stacking sequences and joint design.
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.
