• 한국항공우주학회지
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• 제41권8호
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• pp.657-664
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• 2013

상용 프로그램 MSC/NASTRAN의 FlightLoad를 사용하여 고세장비 유연날개 항공기의 하중해석을 수행하였다. 풍동시험 결과를 이용하여 공력모델을 보정하고, 항공기의 모든 기동조건을 묘사하기 위한 트림조건을 정립하였다. 또한 항공기 중량 모델링, 설계 임계조건 판단 및 해석용 하중카드 생성 등 모든 업무를 자동으로 생성할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 이러한 기법과 프로그램을 이용하여 효율적인 항공기 개발을 위한 비행하중해석 절차를 수립하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.220-225
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• 2013

In this study, active control system using sliding mode control method is presented to achieve the gust response alleviation of a three-dimensional flexible wing model. For this purpose, aeroservoelastic model which is composed of aeroelastic plant, control surface actuator model, and gust model depicting the atmospheric turbulence is formulated in the state space. The aerodynamic force generated by the motion of a trailing edge control surface of a flexible wing is made use of as control means. An active control system combining state feedback sliding mode controller and state estimator based on measured responses such as wing tip acceleration and wing root strain is designed for gust response alleviation of a flexible wing aeroservoelastic model. The performance of the controller designed is demonstrated via numerical simulation for the representative flexible wing model under gust loading conditions.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권1호
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• pp.1-11
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• 2016

큰 가로세로비를 가지는 유연날개의 변형정보는 구조 건전성 평가를 위한 실시간 모니터링에 필요하다. 비행 중인 날개 구조 대변형은 날개 외피의 변형률과 곡률의 관계식을 기반으로 한 비선형 변위 예측 알고리즘을 통해 예측될 수 있다. 그러나 동체에 고정된 날개의 기하학적인 형상으로 인하여 고정단 부근에서의 변형률 분포는 복잡한 양상을 나타내며, 변형률 센서가 부착된 센싱라인의 코드방향 위치에 따라 변위가 다르게 예측될 수 있다. 본 논문에서는 스팬방향 변형률의 보정을 통하여 변형률 센싱라인의 코드방향 위치에 관계없이 예측변위의 정확도를 향상시키는 연구를 수행하였다. 변형률 보정을 위하여 스팬방향 및 코드방향 변형률의 비, 재료의 포아송비, 보와 평판 모델의 변형률 비를 이용하였다. 보정된 변형률을 이용하여 예측한 변위는 해석변위와 잘 일치하였으며, 이를 실험을 통하여 검증하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제31권2호
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• pp.364-380
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• 2006

본 연구는 모델링 오차를 갖는 유연구조물의 잔류진동을 억제하는 입력설계에 대한 방법이다. 개루프 제어방법으로 시간지연방법을 이용하여 여러 가지 형태로 설계된 입력을 사용하여 유연구조물의 강체운동과 잔류진동을 억제함을 시뮬레이션과 실험을 통해 비교 확인해 보았다. 또한 모델 오차에 대한 강인성 측면에서도 해석적으로 개루프 시스템에서 검토해 보았다. 여기서 사용된 입력설계(Input-Shaping) 방법은 일련의 임펄스 콘볼류션을 이용하여 진동이 제어되는 입력을 설계한다. 실린더 모양의 허브와 양쪽에 유연한 날개 모양을 가진 모델이 실험에 이용되었으며 제안된 입력설계 명령과 설계되지 않은 명령에 대한 강체운동과 구조물의 잔류진동을 측정하여 입력설계 방법의 효과를 확인하였다. 날개모양의 구조물은 길고 유연하여 운동 상태에서 낮은 주파수 진동을 수반하는 구조물이다. 또한, 적절히 설계된 입력이 폐루프 제어시스템의 입력으로 사용할 때의 응답을 개루프 제어시스템의 응답과 비교하기 위해 해석적 방법을 통해 살펴보았다. 제어의 목적은 강체의 빠른 정착시간, 유연 구조물의 빠른 잔류진동 감쇄, 모델의 불확실성에 대한 강인성 등을 검토해 보는 것이다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제11권1호
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• pp.21-28
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• 2006

Reliability Based Design Optimization(RBDO) is one of the optimization methods that minimize the product failure due to small changes of operating conditions or process errors. It searches the optimum that satisfies the safety margin of each constraint, and it gives stable and reliable designs. However, RBDO requires many times oj computational efforts compared with the conventional deterministic optimization(DO) to evaluate the probability of failure about each constraint, therefore it is hard to apply directly to large-scaled problems such as a flexible wing shape design optimization. For the efficient reliability analysis, the approximate reliability analysis method with the two-point approximation(TPA) is proposed In this study, the lift-to-drag ratio maximization designs are performed with 3-dimensional Navier-Stokes analysis and NASTRAN structural analysis, and the optimization results about the deterministic, FORM and SORM are compared.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.203-206
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• 2006

In this study, the method of designing the flexible wing model which will be used for wind tunnel testing of gust response alleviation system was presented. The design concept proposed herein was validated by performing the modal testing of the flexible wing model manufactured for demonstration purpose. In addition, the study on the gust response alleviation using flexible wing control surface was performed. For this purpose, optimal control with output feedback was adopted for designing the control surface controller, and the effects of gust response alleviation was validated by performing the numerical simulation for the representative flexible wing model. The methods proposed and validated in this study can be applied for wind tunnel testing of the flexible wing for gust response alleviation.

• 대한조선학회지
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• 제49권3호
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• pp.31-35
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• 2012

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.1329-1332
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• 2007

In this study, the design method of flexible wing model for gust response measurement wind tunnel test was presented. The design concept proposed herein was validated by modal testing of the flexible wing model manufactured. In addition, aeroservoelastic modeling method for flexible wing model was presented and validated by comparing the gust response analysis results from the method proposed herein with those of commercial software. The gust response characteristics of the flexible wing model was studied by wind tunnel test for measuring the flexible wing gust response due to the induced gust excitation by gust generator. The aeroservoelastic modeling methods proposed and the wind tunnel test results obtained in this study can be applied for wind tunnel testing of the flexible wing for gust response alleviation.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권5호
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• pp.390-396
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• 2007

본 연구에서는 새의 날개운동을 모사하기 위하여 스마트 재료를 이용한 플래핑 날개를 설계 및 제작하였다. 날개는 복합재료 프레임과 유연한 PVC 표피 그리고 표면 작동기로 구성되어 있으며, 주요 날개운동으로서 날갯짓, 비틀림 그리고 캠버 운동을 선정하였다. 날개의 캠버를 변화시키기 위하여 Macro-Fiber Composite를 표면작동기로서 적용하였으며, 압전-열 관계식을 이용하여 MFC의 구조 응답을 해석하였다. 양력과 추력을 동시에 측정하기 위하여 두개의 로드셀로 구성된 시험대를 제작하였으며, 공기역학적 특성을 평가하기 위하여 풍동실험을 수행하였다. 실험결과로부터 주요 양력은 기체의 전진속도와 피치각에 의존되며, 추력은 날갯짓 주파수에 의존됨을 확인하였다. 또한 MFC 작동기를 이용한 캠버효과를 통하여 정적조건에서 24.4%와 동적조건에서 20.8%의 충분한 양력증가를 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권8호
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• pp.699-705
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• 2015

항공기가 적은 동력으로 장시간 체공을 하기 위해서는 높은 양항비(Lift Drag Ratio)와 구조경량화가 요구된다. 일반적으로 고고도 장기체공 비행기에는 가로세로비가 큰 날개가 적용된다. 또한 기체의 주요 구조물에 고강도, 고강성 탄소섬유복합재료를 사용하고, 날개의 표피(Skin)에 박막(Membrane) 소재인 얇은 마일러(Mylar)를 사용된다. 그 결과 날개 구조물이 다른 구조물에 비하여 유연해진다. 그리고 박막 소재인 얇은 마일러의 강성이 동적 안정성에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 비선형 갭(Gap) 요소를 사용하여 마일러의 박막 특성을 모사하였다. 그리고 비선형해석 결과를 이용하여 등가강성을 갖는 선형 쉘(Shell) 요소로 등가모델링 하는 방법을 제시하였다. 선형 등가 쉘 모델은 멤브레인 요소법를 이용한 비선형해석 결과와 비교하여 결과의 타당성을 검증하였다. 제안된 선형등가 쉘 모델은 모드 해석에 적용하여 마일러의 기계적 물성이 고유진동수에 미치는 영향을 평가하였다.