• 한국항공우주학회지
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• 제35권7호
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• pp.601-611
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• 2007

기계적 체결로 조립된 대부분의 항공기 구조는 볼트나 리벳구멍 가장자리의 부재간 접촉면 또는 체결구멍 부위에서 프레팅 손상을 받게 된다. 이러한 프레팅 부분슬립 경계부위에는 높은 접촉응력이 유발되고 이로 인해 프레팅 피로균열이 조기에 발생되어 피로수명을 현저히 감소시키게 된다. 본 연구는 2024-T351 알루미늄 합금판에 대하여 서로 다른 프레팅 조건하에서 일련의 프레팅 피로실험을 수행하여 역학적 파라미터와 프레팅 접촉조건 변수들과의 정량적 연계성을 검토하였다. 그리고 역학적 파라미터를 기초로 하는 기존의 수명예측 모델의 유효성을 분석하고 수정 적용하였다. 또한 파라미터 변화에 따른 접촉면에서의 응력 및 변형률 변화 거동을 고찰하기 위하여 탄소성 유한요소해석을 통하여 접촉응력을 해석하고 프레팅접촉 파라미터들과 피로균열 발생수명 사이의 관계에 대해 고찰하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권8호
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• pp.631-640
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• 2020

현재 항공기 시뮬레이터는 실제 항공기를 이용한 조종사 훈련에 비해 경제적, 시간적 및 공간적 비용 측면에서 상당한 이점을 가지고 있어서 많은 관심을 받고 있다. 항공기 시뮬레이터의 구성 요소 중 비행역학 모델은 실제 항공기의 비행을 모의하는데 중요한 역할을 한다. 따라서 자동화된 도구를 사용하여 비행역학 모델의 충실도를 검증하는 것은 중요한 의미를 지닌다. 본 논문에서는 항공기 시뮬레이터의 효율적인 개발을 위하여 비행역학 모델의 충실도를 자동 검증하는 소프트웨어를 개발한다. 충실도 검증 프로세스로부터 도출된 요구사항에 대하여 소프트웨어 구조 및 GUI를 설계한 다음 Window 기반 환경에서 C# 언어를 이용하여 소프트웨어를 구현한다. CTSW 기종에 대한 실험 결과는 개발된 소프트웨어가 기능 및 성능, 그리고 사용자 편의성 측면에서 효과적임을 보여준다.

• International Journal of Aerospace System Engineering
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• 제2권1호
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• pp.43-46
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• 2015

Aeroelastic gust response analysis plays an important role in design of aircrafts. For gust response analysis, frequency domain aerodynamics method has been typically used with generalized aerodynamic influence coefficient matrices at various reduced frequencies. However, it cannot be applied to the aeroservoelastic analysis, such as gust alleviation control. Time-domain state space (SS) models must be built. It attacks little attention that gust response analysis relies on continuous gust time-domain input signal in terms of its PSD function. The aim the current study is to provide a reduced-order modeling (ROM) method based on CFD to model gust responses for continuous gust responses for continuou gust inputs in time domain. The paper analyzed the gust response of AGARD445.6 wing subjected to the Dryden gust with ROMs and compared the difference between the rigid structure and elastic one. The results demonstrate that structure elastic effect effect should be considered in the design of aircraft.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제6권5호
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• pp.349-369
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• 2019

In the design of flight control systems there are issues that deserve special consideration and attention such as external perturbations or systems failures. A Simple Adaptive Controller (SAC) that does not require a-priori knowledge of the faults is proposed in this paper with the aim of realizing a fault tolerant flight control system capable of leading the pitch motion of an aircraft. The main condition for obtaining a stable adaptive controller is the passivity of the plant; however, since real systems generally do not satisfy such requirement, a properly defined Parallel Feedforward Compensator (PFC) is used to let the augmented system meet the passivity condition. The design approach used in this paper to synthesize the PFC and to tune the invariant gains of the SAC is the Population Decline Swarm Optimization ($P_DSO$). It is a modification of the Particle Swarm Optimization (PSO) technique that takes into account a decline demographic model to speed up the optimization procedure. Tuning and flight mechanics results are presented to show both the effectiveness of the proposed $P_DSO$ and the fault tolerant capability of the proposed scheme to control the aircraft pitch motion even in presence of elevator failures.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제58권5호
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• pp.745-755
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• 2016

A three-dimensional finite element method is used for analysis of repairing cracks in plates with bonded composite patch in elastic and elastic plastic analysis. This study was performed in order to establish an analytical model of the J-integral for repair crack. This formulation of the J-integral to establish models of fatigue crack growth in repairing aircraft structures. The model was developed by interpolation of numerical results. The obtained results were compared with those calculated with the finite element method. It was found that our model gives a good agreement of the J-integral. The arrow shape reduces the J integral at the crack tip, which improves the repair efficiency.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제8권4호
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• pp.273-287
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• 2021

Model-based, data-driven and physics-based approaches represent the state-of-the-art techniques to estimate the aircraft flow angles, angle-of-attack and angle-of-sideslip, in avionics. Thanks to sensor fusion techniques, a synthetic sensor is able to provide estimation of flow angles without any dedicated physical sensors. The work deals with a physics-based scheme derived from flight mechanic theory that leads to a nonlinear flow angle model. Even though several solvers can be adopted, nonlinear models can be replaced with less accurate but straightforward ones in practical applications. The present work proposes a linearisation to obtain the flow angles' closed form solution that is verified using a flight simulator. The main objective of the paper, in fact, is to analyse the estimation degradation using the proposed closed form solutions with respect to the nonlinear scheme. Moreover, flight conditions, where the proposed closed form solutions are not applicable, are identified.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권6호
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• pp.639-650
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• 2017

The objective of this paper is to obtain three-dimensional (3D) effective properties for layered composites with imperfect interfaces using mechanics of structure genome. The imperfect interface is modeled using linear traction-displacement model that allows small infinitesimal displacement jump across the interface. The predictions obtained from the current analysis are compared with the 3D finite element analysis (FEA). In this study, it is found that the present model shows excellent agreement with the results obtained using 3D FEA by employing periodic boundary conditions. The prediction also reveals that in-plane longitudinal and shear moduli, and all Poisson's ratios are observed to be not affected by the interfacial stiffness while the predictions of transverse longitudinal and shear moduli are significantly influenced by interfacial stiffness.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제3권4호
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• pp.379-397
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• 2016

In this manuscript, free vibrations of a unidirectional composite orthotropic Timoshenko beam based on finite strain have been studied. Using Green-Lagrange strain tensor and comprising all of the nonlinear terms of the tensor and also applying Hamilton's principle, equations of motion and boundary conditions of the beam are obtained. Using separation method in single-harmonic state, time and locative variables are separated from each other and finally, the equations of motion and boundary conditions are gained according to locative variable. To solve the equations, generalized differential quadrature method (GDQM) is applied and then, deflection and cross-section rotation of the beam in linear and nonlinear states are drawn and compared with each other. Also, frequencies of carbon/epoxy and glass/epoxy composite beams for different boundary conditions on the basis of the finite strain are calculated. The calculated frequencies of the nonlinear free vibration of the beam utilizing finite strain assumption for various geometries have been compared to von Karman one.

• 소성∙가공
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• 제4권2호
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• pp.131-140
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• 1995

In this paper damage propagation of a material during forming is investigated with the concept of continuum damage mechanics. An isotropic damage model based on the theory of materials of type N is adopted to describe the damage process of a ductile material with large elasto-viscoplastic deformation. The stiffness degradation of the loaded material is chosen as a damage measure. The highly nonlinear equilibrium equations are reduced to the incremental weak form and approximated by the total Lagrangian finite element method. To simulate contact condition, extended interior penalty method with modified coulomb friction law is adopted. The displacement control method along with the modified Riks' continuation technique is used to solve the incremental iterative equations. As numerical examples, upsetting problem and backward extrusion problem are simulated and the results of damage propagation and $J_2$ stress contours with and without friction are presented.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제33권1호
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• pp.175-204
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• 2018

최근 항공레저사업이 법제화되고 관련된 산업이 제도권 내에서 활성화 기반을 갖추어 경량항공기의 도입과 운영이 늘어나고 있다. 2014년 개정된 항공법에서는 항공레저스포스사업이 영리행위를 위해 사업등록을 의무화하여 법적 제도권하에서 항공기체와 항공사업을 관리할 수 있도록 하였다. 그러나 경량항공기 안전문제에 있어서는 규정을 위반하여 비행하거나, 운영자의 안전의식 부족 및 능력 부족 등이 자주 언급되고 있으며, 개인 운영자들의 경우, 안전관리 미흡과 정비 불량 등 경량항공기의 사고위험이 상존하고 있다. 현재 우리나라에서는 경량항공기 정비는 관련 법규에 따라 항공정비사가 담당하고 있으나 자격과 전문성을 갖추었다고 보기는 어렵다. 항공정비사 제도상에 경량항공기 정비 업무를 담당하는 것이 법적인 문제가 되는 것은 아니다. 다만, 항공기, 경량항공기, 초경량비행장치를 구분하고 정비업무에서 포괄적으로 담당하도록 하고 있어 신뢰성과 적정성의 문제는 지속적으로 제기되고 있다. 즉, 경량항공기에 대한 법적, 제도적 체계를 분리하고 있음에도 많은 부분을 항공기 법조항에 준용규정 하고 있으며, 경량항공기 정비업무 역시 현 항공기 정비체계를 따르고 있는 것이다. 일반항공(General Aviation)이 발달한 미국, 유럽, 호주 등에서는 경량항공기 정비와 관련한 법적 제도적인 장치가 도입되었고, 전문적인 정비업무를 경량항공기 정비사 제도권에서 다루고 있다. 국내외 법령의 분석 결과 경량항공기 정비자격제도에 대한 도입이 필요하다. 미국, 유럽, 호주 등 일반항공 선진국에서는 경량항공기 정비사 제도를 두고 안전관리를 수행하고 있다. 이는 새로운 경량항공기 운영 환경 변화에 대처하기 위한 것이다. 본 연구에서는 단순히 경량항공기 정비사 제도에 대한 필요성만을 제시한 것은 아니다. 법적 체계의 관점에서도 제도의 보완이 필요한 부분인 것은 관련 법령의 검토 결과 나타났다. 해외 사례와의 비교에서도 도입의 필요성이 제기되는 것도 사실이다. 이러한 결과를 바탕으로 경량항공기 정비사 제도에 도입의 필요성은 있으며, 어떠한 방법으로 개선해 가는 것이 적절한지에 대한 방안을 제시해 보았다.