• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권spc호
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• pp.1-6
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• 2020

미국 연방항공규정(FAR) §29.571 Amendment 55에서 다루고 있는 손상허용 평가 내용은 2012년에 개념 정립이 되었다. 최근 정립된 개념임에 따라 손상허용 평가 개념을 도입하여 입증 절차를 수행한 이력이 많지 않다. 본 논문은 회전익 항공기에서 주요 구조 요소(PSE; Principal Structure Element)로 분류된 주 로터 작동기 개발품을 FAR §29.571 요건의 손상허용 평가를 바탕으로 인증을 위해 수행한 일련의 과정 및 평가 방법들을 소개하고자 한다. 주 로터 작동기는 초기결함을 생성한 후 설계 목표수명의 2배수에 해당하는 손상허용 시험을 수행하였다. 이를 바탕으로 회전익 항공기 주 로터 작동기는 충분한 손상허용능력을 확보하고 있음을 입증하였다.

• 기계저널
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• 제35권6호
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• pp.468-480
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• 1995

항공기구조는 항상 피로하중에 노출되어 있고 조류충돌과 같은 불시의 상황에 의해 손상을 입을 가능성을 가지고 있어서 이에 대한 대비책을 마련하지 않으면 인명과 재산상에 막대한 손실을 초래할 가능성이 있다. 따라서 항공기가 개발되는 초기의 설계단계부터 항공기의 안전성확보가 중요하며, 이를 위해서는 적절한 피로수명예측과 손상허용설계를 해나아가는 것이 중요하며, 그 내용을 정리하면 다음과 같다. (1) 항상 손상의 가능성을 인정하고, 이 손상이 존재하는 경우에도 항공기의 안전이 보장 되도록 설계한다. (2) 손상이 발생하면 쉽게 발견되도록 설계한다. (3) 한 부재의 손상이 전 구조물의 파괴로 이루어지지 않도록 다중하중 경로로 설계한다. (4) 손상의 가능성이 있는 부품은 특별관리한다. (5) 안전균열성장 및 잔류강도 요구조건이 충족되도록 검사계획을 수립하며, 이 검사계획에 따라 검사를 수행한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권6호
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• pp.471-478
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• 2018

본 연구에서는 복합재 날개 구조물에 손상허용설계를 적용하고 이를 입증하기 위한 정하중 시험을 수행하였다. 복합재 날개 구조의 정적강도를 입증하기 위하여 5 조건의 설계 제한하중 시험과 3 조건의 설계 극한하중 시험을 수행하였다. 그 다음으로 손상허용 설계를 입증하기 위하여 관련 규정에 따라서 복합재 주익 주요 취약부위에 BVID 10개, Open hole 11개를 생성 후, 설계 극한하중 시험과 파단시험을 실시하였다. 날개 주요 부위의 변위 및 변형률 시험 결과는 구조해석 결과와 비교적 잘 일치하였으며, 파단시험의 최초 파단부위도 최소안전여유를 갖는 부위에서 발생하여 구조해석 모델 및 강도평가 결과가 실제 구조의 정적 거동과 유사함을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제25권4호
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• pp.105-109
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• 2012

최근 국내에서 미국과 상호항공안전협정 체결을 위한 소형 항공기가 연구 개발 중이다. 연구 대상 항공기는 경량화 하여 연료 절감을 위해 전기체 복합재료가 적용되었다. 그러나 복합재 구조는 외부의 충격 손상에 취약한 구조이다. 따라서 항공기 구조물은 충격 손상에 대한 압축 파손 강도를 고려하여 손상 허용 설계가 반드시 수행되어야 한다. 이는 복합재 구조 항공기 인증에 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 항공기 복합재 구조에 적용된 두꺼운 적층판에 대한 손상 허용 연구를 수행하였다. 두꺼운 적층판의 세 가지 형태인 손상이 없는 시편, 구멍 손상 및 충격 손상이 적용된 시편의 압축 하중 하에서 손상 허용 기준이 평가되었다.

• 기계저널
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• 제30권2호
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• pp.131-140
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• 1990

손상 허용 설계 개념의 목적은 항공기 성능의 최대 관건이 구조물 무게가 과도하게 증가하는 것 을 방지하고 동시에 충분한 신뢰도를 만족시키는데 있다. 이러한 테크놀로지의 설계 적용에 대하 여 몇 가지 중요한 점을 지적하면 결함 검사를 위하여 외부에서 접근이 용이하게 설계되어야 하 고 단일 하중 전달 구조에 비하여 다중 하중 전달 구조가 바람직한 것이다. 또한 해석적 방법에 대하여 충분한 시험으로 해석과정의 유효성이 인정되어야 하며 일반적으로 전체 구조의 수명을 위하여 재료의 인성치를 증가시키는 것보다 균열 검출 기술을 향상시켜 검출 가능 결함 크기를 낮추는 것이 효과적이라 할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권4호
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• pp.306-313
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• 2011

항공기 부품에 대한 손상허용해석은 구조적 안전성 및 신뢰성 보장을 위해 면밀히 평가되어야한다. 손상허용기법은 항공기 주구조의 피로 설계기법으로 초기균열의 존재를 고려하여 피로수명을 산정한다. 따라서 손상허용해석에서는 피로 균열성장 수명의 계산이 요구되며, 이를 바탕으로 부품의 점검시간 및 교체주기를 결정한다. 본 논문에서는 형상이 복잡한 터빈 휠에 대하여 손상허용해석을 수행하였다. 형상이 복잡한 구조의 균열성장수명평가 시에는 주요 변수인 응력확대계수의 식을 알기 어려워, 이를 유한요소해석으로 계산하므로 많은 시간이 요구된다. 이러한 문제를 해결하고자 특정 균열길이에 대한 응력확대계수를 유한요소해석으로 계산하고, 생성된 데이터의 회귀분석을 통해 응력확대계수의 근사모델을 생성하였다. 균열성장 수명은 근사모델의 적분으로 계산하였으며, 근사모델을 사용하여 균열성장 수명평가와 손상허용해석의 효율을 높일 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제5권2호
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• pp.85-93
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• 1991

피로 파괴연구의 급격한 발전에 따라 최근의 기계나 구조물들은 많은 분야에서 손상허용설계원리에 근거하여 설계되고 있다. 이러한 상황 하에서 피로파손의 정확한 특성을 밝히는 것은 신뢰성을 고려한 기계나 구조물의 설계에 있어 가장 중요한 요인이 된다. 피로파손은 많은 랜덤요소를 내포하고 있으므로 실험결과 분석 및 수명예측을 분석하기 위해서는 통계학적 해석이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 회전굽힘피로시험을 수행하고 피로수명을 분석하는데 정규분포, 대수분포, 지수분포 및 Weibull분포를 이용하여 실험결과와 비교하고 파손확률을 찾는데 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제5권2호
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• pp.225-225
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• 1991

• 한국항공우주학회지
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• 제31권1호
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• pp.8-17
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• 2003

항공기 주구조에서 맞대기중첩연결(Butt Lap Joint) 구조는 저속균열성장 개념의 손상허용설계를 한다. 이러한 연결부 구조는 볼트나 리벳 구멍 가장자리의 부재간 접촉면에서 프레팅에 의한 피로균열이 발생되어 다지점 균열성장 거동을 하는 경우가 많다. 본 연구에서는 초기 모서리균열을 내재한 볼트연결 맞대기중첩연결 구조시편에 프레팅 조건을 달리하여 비행하중스펙트럼 하에서 피로균열 성장거동을 실험적으로 분석하고 잔여강도를 비교하여 프레팅이 균열성장과 손상허용성에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 기존의 응력강도식으로 모서리균열의 성장패턴을 예측하고 실험결과와 비교 분석하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권5호
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• pp.65-71
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• 2019

본 논문에서는 성능개량사업의 일환으로 설계 정보가 제공되지 않은 노후 항공기의 블레이드 형상 신규 안테나를 항공기 외부 주요 부위에 장착 시, 이에 대한 피로 수명을 입증하는 방법을 검토하고 정리하였다. 각 항공기 제조사 및 설계 조건에 따라 피로 수명을 입증하는 여러가지 방법들이 존재하며, 본 연구에서는 관련 규정과 항공기 산업체들의 예를 통하여 안테나가 장착된 항공기 동체의 해당 부위에 피로 수명 예측과 손상 허용 범위를 계산하였다. 이 계산 결과를 통해서 노후 항공기 주요 부위에 신규로 장착된 안테나 주변 구조물에 대한 피로 수명을 평가하고 손상 허용에 따른 정비 주기 및 관련 기준들을 설정하였다.