• Title/Summary/Keyword: 플러터예측

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Subsonic Flutter Experiment and Analysis of Flat Plate Wing (평판 날개의 아음속 플러터 실험 및 해석)

  • Bae, Jae-Sung;Kim, Jong-Yun;Yang, Seung-Man;Lee, In
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.5
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    • pp.56-61
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    • 2002
  • Experimental flutter test for a flat plate wing is performed and the flutter analysis methods are verified by comparing with the experimental results. Wing model and experimental equipment are established in the subsonic wind-tunnel. From the response of the wing, the flutter speed is estimated by using the system identification technique. MSC/NASTRAN, V-g method and root-locus method are used for the flutter analysis of the wing. The computed flutter speed is compared with the estimated one from the experiment, and they show good agreement. Wing model in the present study can be used as a benchmark model for the flutter analysis.

Panel Flutter Analysis of Cross-Ply Composite Plate Utilizing Minimum Angle Tracking (최소각 추적 방식을 이용한 직교적층평판에 대한 플러터 해석)

  • 김기언;박흥석;김현순
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.2 no.2
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    • pp.271-278
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    • 1999
  • An alternative panel flutter approach utilizing minimum angle is presented. The minimum angle is the lowest value among the angles between modes i and j at a certain pressure condition. This method utilizes eigenvectors rather than eigenvalues. Cross-ply composite plates are considered in this study. A remarkable result of this investigation is that the angle always dropped gradually to zero for all presented examples

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A Simplified Formula of Bridge Deck Flutter Based on the Quasi-Steady (준정상 이론에 의한 교량 플러터의 간략식)

  • Cho, Young-Rae;Cho, Jae-Young;Lee, Hak-Eun
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2008.02a
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    • pp.295-298
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    • 2008
  • 유체내에 잠겨있는 물체의 진동은 공기력을 유발시키며 이러한 공기력에 의해 발생되는 진동을 물체의 거동에 의해 발생되는 가진이라 한다. 또한 물체에 작용하는 외부 공기력이 없이도 물체의 주기적인 움직임에 의해 발생되는 에너지로부터 공기력을 생성시킨다. 이러한 메커니즘에 의해 생성되는 공기력을 공기자발력(self-excited force) 이라 하며 교량의 내풍안정성과 관련이 있다. 본 논문에서는 MIE 메커니즘에 의해 발생되는 플루터 현상을 수학적으로 살펴보고, 단일모드에 대한 플러터계수를 이용한 플러터 발생풍속 산정식을 유도하였다. 또한 준정상 이론을 적용하여 단일모드에 대한 플러터 발생 예측식을 간략화하였다. 제안된 식의 플러터 발생풍속을 구조물의 진동수비가 서로 다른 3개의 $\pi$형 단면에 대해 검토하였다.

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Strongly Coupled Method for 2DOF Flutter Analysis (강성 결합 기법을 통한 2계 자유도 플러터 해석)

  • Ju, Wan-Don;Lee, Gwan-Jung;Lee, Dong-Ho;Lee, Gi-Hak
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.1
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    • pp.24-31
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    • 2006
  • In the present study, a strongly coupled analysis code is developed for transonic flutter analysis. For aerodynamic analysis, two dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes equation was used for governing equation, and ε-SST for turbulence model, DP-SGS(Data Parallel Symmetric Gauss Seidel) Algorithm for parallelization algorithm. 2 degree-of-freedom pitch and plunge model was used for structural analysis. To obtain flutter response in the time domain, dual time stepping method was applied to both flow and structure solver. Strongly coupled method was implemented by successive iteration of fluid-structure interaction in pseudo time step. Computed results show flutter speed boundaries and limit cycle oscillation phenomena in addition to typical flutter responses - damped, divergent and neutral responses. It is also found that the accuracy of transonic flutter analysis is strongly dependent on the methodology of fluid-structure interaction as well as on the choice of turbulence model.

Evaluation of Flutter Velocity of Bridge Deck Section using Distributed Computing Environment (분산형 전산환경을 활용한 교량 거더의 플러터 발생풍속 산정)

  • Lee, Kuen-Bae;Kim, Chongam
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.75-75
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    • 2011
  • 본 논문에서는 진동중인 교량 거더에 작용하는 풍하중을 산정하고 그에 따른 플러터 발생풍속을 예측하기 위하여 분산형 전산환경을 활용한 수치해석 연구를 수행하였다. 분산형 전산환경은 웹 포탈을 기반으로 수치해석 환경을 제공하는 수치풍동 시스템으로서, 전산유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamics)에 대한 전문지식이 부족한 사용자들도 격자생성, 수치해석자를 이용한 계산, 가시화 등의 전 과정을 편리하게 수행할 수 있는 차세대 토목분야 연구 환경이다. 본 시스템은 그리드스피어(GfidSphere)를 기반으로 구성되었으며, 기본적으로 사용자 관리, 세션 관리, 그룹 관리, 레이아웃 관리 등을 제공하여 사용자가 포탈을 통해서 다양한 서비스를 쉽게 사용할 수 있는 환경을 구축하도록 도와준다. 수치해석을 위한 유체 지배방정식은 2차원 비정상 비압축성 RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes) 방정식이며, pseudo compressibility 방법을 적용하였다. 비정상 유동장을 해석하기 위하여 이중시간 전진법(dual time stepping)을 사용하였으며, 수렴가속화를 위해 Multi-grid 기법을 적용하였다. 또한 난류 유동장 해석을 위해서 $k-{\omega}$ SST 난류 모델을 사용하였으며, 난류 천이 과정에서의 유동을 모사하기 위하여 Total stress limitation 방법을 적용하였다. 교량 거더의 연직과 회전방향의 2자유도 움직임을 모사하기 위하여 동적격자 기법을 도입하였다. 교량 거더 주변의 비정상 유동해석 결과를 통해, 거더 표면에서 떨어져나가는 크고 작은 와류의 영향으로 양력 및 모멘트 계수 그래프가 중첩된 진폭과 주기를 갖고 주기적으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 계산된 비정상 공기력을 적용한 2자유도 플러터 방정식을 통하여 플러터 발생풍속을 산정하였다. 최종적으로 본 연구에서 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위하여 수치적으로 구한 플러터 발생풍속과 기존의 실험 및 수치해석 결과를 비교하였으며, 결과는 잘 일치하였다.

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Flutter Analysis of Bridge Girder with $\pi$-Shaped Section ($\pi$형 단면을 가지는 교량 거더의 플루터 해석)

  • Cho, Young-Rae;Cho, Jae-Young;Roh, Nam-Kyun;Lee, Hak-Eun
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2007.02a
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    • pp.445-448
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    • 2007
  • 교량의 플러터 발생풍속을 예측할 경우에는 주로 주형의 2차원 단면실험을 통하여 추정하고, 전체교량의 3차원 모형실험을 통하여 확인하게 된다. 주형단면의 2차원 단면모형 실험에서는 교량거더의 수직방향과 비틀림 방향의 2자유도계로 간략화하여 구조물의 거동을 살펴보게 된다. 전산풍공학적 방법에 의하여 구조물의 공기력을 산정하는 방법은 기존에 주로 사용되던 풍동실험을 대치하는 방법으로 개발되고 있으며, 교량의 플리터 발생풍속 예측을 위한 산정기법 역시 다양하다. 본 논문에서는 유사한 형상비를 가지는 $\pi$형 단면 거더의 플러터 발생풍속을 비교하였으며, 교량단면의 2차원 단면실험을 통하여 그 결과값을 비교, 검토하였다.

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Study on the Flutter Prediction of the Miniature Guided-bullet Control Surface System (초소형 유도탄 구동날개 시스템의 플러터 예측에 관한 연구)

  • Lee, Seongheon;Cho, Youngki;Cho, Hanjin;Bang, Hyochoong
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.20 no.1
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    • pp.148-157
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    • 2017
  • Miniature guided-bullet is an advanced military technology of developing guided missile which is designed to hit a target precisely while having easily carriable miniature size. A key issue of developing such system involves size reduction of the original guided missile system, and this in turn arouses stiffness issue regarding small and thin sized control surface. In this study, procedures on how to calculate the critical flutter speed of special type of control surface with the change of its dimension or material property is arranged. During this procedure, design parameters related to critical flutter speed are abridged to help preliminary design of similar structure even faster than time-consuming, and cumbersome computer analysis.

Flutter Instability of an Optical Disk Rotating at High Speeds: Theoretical Estimation and Experimental Results (고속 회전시 광디스크의 플러터 불안정성: 이론적 예측과 실험 비교)

  • Kim, Ji-Duk;Lee, Seung-Yop
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.777-783
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    • 2000
  • As the disk rotation speed increases in information storage devices, aerodynamically excited disk vibration is induced by airflow around the disk. This paper investigates both experimental and theretical studies on the flutter instability. From the experimental results using an ASMO disk, it is found that the three nodal diameter mode of the optical disk experiences its flutter instability around 8750 rpm. At the flutter speed, the amplitude of the corresponding mode increases dramatically and the backward natural frequency does not increase with increasing rotational speeds. The experimental results on flutter instability are compared with analytical predictions.

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Prediction of the performance of a reciprocating compressor taking fluid-solid interaction into account (고체-유체의 상호작용을 고려한 왕복동 압축기의 성능예측)

  • Koh, J.C.;Joo, J.M.;Pak, C.H.
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.9 no.1
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    • pp.33-42
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    • 1997
  • The reciprocating compressors are widely used in industrial fields for its simplicity in principle and high efficiency. But the design of it requires rigorous experiments due to its high dependence on many design parameters. In this work, a mathematical model is developed so that we can analyze the gas-solid interaction during the whole working processes of a reciprocating compressor. The governing equations, which represent the fluid-solid interaction, was derived from the unsteady Bernoulli's equation with the assumption of quasi-steady working process. The valve itself was assumed to be a one degree of freedom spring-mass-damper system. A simple thermodynamic relation, the ideal gas state equation, was used to give it an external force term assuming that the refrigerant behaves like an ideal gas. It was suggested to use a motor of higher driving frequency to enhance the performance of the reciprocating compressor without causing a faster failure of the valve.

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The Prediction of Aeroelasticity of F-5 Aircraft's Horizontal Tail with Various Shape of External Stores (외부 장착물 형상에 따른 F-5 항공기 수평미익의 공탄성 특성 예측)

  • Lee, Ki-Du;Lee, Young-Shin;Lee, Dae-Yearl;Kim, In-Woo;Lee, In-Won
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.39 no.9
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    • pp.823-831
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    • 2011
  • According to the development of loading equipments, it is usual to change or replace the existing stores. It has been known that pylon-mounted under stores strongly affect aircraft dynamics characteristics due to the change of aerodynamics. To predict the aerodynamics and aero-elasticity is essentially requested with considering the configuration and shape of external stores during the development of aircraft and/or external stores. In this paper, computational fluid dynamics and computational structure dynamics interaction methodology are applied for prediction of aerodynamic characteristics for F-5 aircraft's horizontal tail with various shape of external stores. FLUENT and ABAQUS were used to calculate fluid and structural dynamics. Code-bridge was made base on the globally supported radial basis function to execute interpolation and mapping. As a result, even though the aeroelasticity of the horizontal tail slightly changes according to the shape of external store, the flutter was not occurred at the considered flight conditions in this study.