Many military and commercial aging aircrafts flying beyond their design life may experience severe crack and corrosion damage, and thus lead to catastrophic failures. In this paper, were used in a finite element model to evaluate the effect of corrosion on the adhesive damage in bonded composite repair of aircraft structures. The damage zone theory was implemented in the finite element code in order to achieve this objective. In addition, the effect of the corrosion, on the repair efficiency. Four different patch shapes were chosen to analyze the adhesive damage: rectangular, trapezoidal, circular and elliptical. The modified damage zone theory was implemented in the FE code to evaluate the adhesive damage. The obtained results show that the adhesive damage localized on the level of corrosion and in the sides of patch, and the rectangular patch offers high safety it reduces considerably the risk of the adhesive failure.
In commemoration of Vol. 30, Issue 1, our journal prepares four review articles and two original papers. The first review article provides guidelines for medical treatment for emergencies in an aircraft furing flight. This guideline addresses the resources and medical equipment available to physicians on board, common medical conditions, how to deal with them, including legal issues. The second review article covers historically meaningful animals that have contributed to aerospace research and the role of a veterinarian. The third one describes cardiovascular, musculoskeletal, and vestibular physiological effects of microgravity on the human body. As we are about to enter an aging society, the fourth review article introduces guidelines for safe overseas travel for senior passengers. The role of the aviation medical examiner is to maintain aircrew's health and to help them work long and healthy. In this regard, Choi et al. analyzed the physical examination data and sick leave data of an airline. Han et al. investigated the aerospace medical examination data of the Republic of Korea and suggested a solution to some common health problems of the crew.
International Journal of Ocean Engineering and Technology Speciallssue:Selected Papers
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제4권1호
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pp.51-55
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2001
The characteristics of elastic waves emanating from crack initiation in 2024 and 5052 aluminum alloys subject to static and fatigue loading are investigated through laboratory experiments. The objective of the study is to determine difference in the properties of the signals generated from static and fatigue tests and also to examine if the sources of the waves could be identified from the temporal and spectral characteristics of the acoustic emission (AE) waveforms. The signals are recoded using non-resonant, flat, broadband transducers attached to the surface of the alloy specimens. The time dependence and power spectra of the signals recorded during the tests were examined and classified according to their special features. Three distinct types of signals were observed. The waveforms and their power spectra were found to be dependent on the material and the type of fracture associated with the signals. Analysis of the waveforms indicated that some signals could be attributed to plastic deformation associated with static tests. The potential application of the approach in health monitoring of aging aircraft structures using a network of surface mounted broadband sensors is discussed.
The enhancement of service life of damaged or cracked structures is currently major issue to the researchers and engineers. In order to improve the life of cracked aging aircraft structures, the repair technique which uses adhesively bonded boron/epoxy composite patches is being widely considered as a cost-effective and reliable method. This paper is to study the performance of the bonded composite patch repair of a plate containing an inclined central through-crack. A 3-dimensional finite element method having three layers to the cracked plate, composite patch and adhesive layer, is used to compute the stress intensity factor. In this paper, the reduction of stress intensity factors near the crack-tip are determined to evaluate the effects of various non-dimensional design parameter including composite patch thickness, and material properties of the composite patch and thickness of the adhesive layer, materials of patch etc., and the crack length, Finally, The problem of how to optimize the patch geometric configurations has been discussed.
Adhesive bonding repair methods has been used for a number of decades for construction of damaged structures. In order to evaluate the life of cracked aging aircraft structures, the repair technique which uses adhesively bonded boron/epoxy composite patches is being widely considered as a cost-effective and reliable method. But, this repair method contains many shortcomings. One of these shortcomings, debonding is major issue. When the adhesive shear stress increases, debonding is caused at the end of patch and plate interface. And this debonding is another defect except cracks propagation. In this paper, we assess safety at the cracked AI-plate repaired by Br/Epoxy composite patch. Firstly, from the view of fracture mechanics, reduction of stress intensity factors is determined by the variety of patch feature. Secondly, using the elastic analysis and finite element analysis, the distribution of adhesive shear stresses is acquired. Finally, The problem of how to optimize the geometric configurations of the patch has been discussed.
The aim of this study is to apply shape optimization technique for the repair of aging airframe components, which may extend fatigue life substantially. Free-form optimum shapes of a cracked part to be reworked or replaced are investigated with the objective to minimize the peak local stress concentration or fatigue-damage. Iterative non-gradient method, which is based on an analogy with biological growth, is employed by incorporating the robust optimization method to take account of the stochastic nature of the loading conditions. Numerical examples of optimal hole shape in a flat plate are presented to validate the proposed method. The method is then applied to determine the reworked or replacement shape for the repair of a cracked rib in the rear assembly wing body of aircraft.
UAM is emerging due to the deepening population concentration in the metropolitan area and the problem of congested ground transportation in urban areas. Accordingly, along with research on eVTOL aircraft for UAM services, interest in vertiport, the interest in vertiports, the infrastructure that allows eVTOLs to take off and land, is also increasing. However, behind the concentration of population in the metropolitan area, aphenomenon of local extinction is occurring in conjunction with the aging population. AAM, which moves quickly through 3D space, can be an effective SOC facility in times of local extinction crisis. In this paper, we introduce a design plan from the perspective of a complex transper center for a regional hub-level vertiport that can connect with local high-speed rail and utilize local airports in compliance with the vertiport design guidelines issued by FAA(Federal Aviation Administration) and EASA(European union Aviation Safety Agency). We would like to present Vertiport's future operation plan.
노후 항공기는 일반적으로 다중손상(MSD)이라고 하는 폭넓게 분포된 피로손상을 내포하고 있다. 2024-T3 알루미늄합금과 같은 연성재료에 있어서 다중손상은 전통적인 파괴역학에서 예측할 수 있는 것보다 낮은 운용수명을 예측하게 만드는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 다중손상을 갖는 평판 구조물을 모델링한 Fastener Hole을 갖는 2024-T3 알루미늄합금 판재로 제작된 Hole/Slot type M(T) 시편에 예입압입을 적용한 후 피로시험을 수행하여 피로균열 성장지연에 의한 운용수명 증가에 대한 효과를 연구하였다. 예비압입을 적용한 시편은 파단에 이르는 사이클수가 최소 10배에서 최대 40배까지 증가하였으며, 일정진폭 하중의 최대값을 증가시킴에 따라서 그 효과가 감소함을 보여주었다. 또한, 압입에 의한 균열성장지연 메커니즘은 균열진전경로가 압입자국에 들어서면서 균열성장률이 감소하기 시작하며 압입자국의 중심을 지나면서 최소균열성장률 상태로 일정한 시간동안 균열성장이 정체됨으로써 피로수명이 연장됨을 밝혔다.
한국형 헬기 개발사업의 성공적인 결과로 인하여 노후화된 UH-1및 500MD 헬기를 대체하는 수리온(Surion)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 높은 기동성을 보유한 수리온은 미래 전장에서의 병력수송 및 특수작전 등 다양한 임무를 수행할 것으로 예상되며 이를 지원하기 위한 저고도 전술기동 능력이 요구되고 있다. 그러나 수리온 운용시, 대공 위협 요소를 고려한 최적 저고도 전술기동에 대한 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 연구는 강화학습 기반의 알고리즘 중에 하나인 Proximal Policy Optimization(PPO) 알고리즘과 적 대공위협을 고려하여 수리온이 작전 목표지역까지 도달하도록 하는 저고도 상에서의 최적화된 기동 경로를 산출하는 방법론을 제안한다. 이를 위해, Unity 환경과 ML-Agents 라이브러리 상에서 실사화된 수리온 모델을 기초로 약 2×107 회의 강화학습을 진행하였고, 제안하는 방법을 적용하여 수리온의 최단시간 및 최소피해를 달성하는 최적 저고도 전술기동 경로를 산출하는 정책을 도출하였다. 그 결과, '최단 시간' 및 '최소 피해'라는 두 가지 기준을 충족하는 최적 경로가 도출되었다. 본 연구의 결과는 수리온 및 수리온 무인체계를 운용하는 다양한 작전에 활용되어 기동계획을 수립할 시 기동성, 작전성공율, 그리고 생존율을 예측하는데 보탬이 되기를 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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