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A Study on the Correction of the Warping Functions of Composite Thin-Walled Beams with a Chord wise Asymmetric Closed Cross-Section

시위 방향으로 비대칭 폐단면을 가지는 복합재료 얇은 벽 보의 와핑 함수 보정에 관한 연구

  • Received : 2018.06.26
  • Accepted : 2018.06.27
  • Published : 2018.08.31

Abstract

With an aim of considering the warping restraint effect, the results of the comparative study for several cases on the correction of the warping functions for the theoretical analysis of composite thin-walled beams with chord wise asymmetric closed cross-sections are presented in this study. To solve this problem, it is necessary to correct the warping function so as to satisfy the warping equilibrium condition like 1) without moving the position of the pole, 2) with only modifying the shape function using the existing pole, and 3) with moving the position of the pole. The cross-sectional characteristics of the cases were compared with each other. Finally, the cases were compared in order to correct the warping functions. The case 2) was observed to be more speedy and simple in computation compared to others.

이번 연구에서는 폐단면의 시위 방향으로 비대칭 형상을 가지는 복합재료 얇은 벽 보의 와핑 구속효과를 고려한 이론적 해석을 위하여 와핑 함수의 보정에 대한 여러 경우의 수에 대해 비교 연구 결과를 수행하고 그 결과를 제시하였다. 이를 위해 와핑 평형 조건을 만족하도록 1) 단면의 극점의 위치를 이동하지 않고 와핑 함수만을 보정한 경우, 2) 단면의 기존 극점을 이용하고 윤곽선의 형상 함수만을 수정하여 와핑 함수를 보정한 경우, 그리고 3) 단면의 극점의 위치를 이동하여 와핑 함수를 보정한 경우 등에 대해 각 단면의 특성을 서로 비교하였다. 그 결과 이번 연구에서 고려한 세 가지의 방법 가운데 케이스 2)의 경우가 나머지 다른 두 케이스보다 좀 더 연산이 빠르고 간편하게 와핑 함수를 유도할 수 있음을 밝혔다.

Keywords

References

  1. L. Librescu and O. Song, Thin-Walled Composite Beams: Theory and Application, Solid Mechanics and its Applications, Volume 131, Springer, ISBN-101-4020-3457-1, 2006.
  2. O. Song, Modeling and Response Analysis of Thin-Walled Beam Structures Constructed of Advanced Composite Materials, Ph.D. Thesis, Virginia Polytechnic Institute and State University, 1990.
  3. O, Song and K-T. Kim, "A Study on the Aileron Reversal Characteristics of CAS Composite Aircraft Wings," Journal of The Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, vol. 37, no. 12, pp. 1192-1200, Dec. 2009. https://doi.org/10.5139/JKSAS.2009.37.12.1192
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  5. K-T Kim and O. Song, "Structural Modelling of Tapered Composite Aircraft Wings with Initial Angle of Attack using Thin-Walled Beam," Journal of Aerospace System Engineering, vol. 3, no. 2, pp. 1-11, June 2009.