• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권2호
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• pp.93-124
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• 2017

Aeroelastic performance controls wing shape in flight and its behaviour under manoeuvre and gust loads. Controlling the wing‟s aeroelastic performance can therefore offer weight and fuel savings. In this paper, the rib orientation and the crenellated skin concept are used to control wing deformation under aerodynamic load. The impact of varying the rib/crenellation orientation, the crenellation width and thickness on the tip twist, tip displacement, natural frequencies, flutter speed and gust response are investigated. Various wind-off and wind-on loads are considered through Finite Element modelling and experiments, using wings manufactured through polyamide laser sintering. It is shown that it is possible to influence the aeroelastic behaviour using the rib and crenellation orientation, e.g., flutter speed increased by up to 14.2% and gust loads alleviated by up to 6.4%. A reasonable comparison between numerical and experimental results was found.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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• pp.575-580
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• 2004

In this work, the effect of composite couplings and mass distributions on hub loads of a hingeless rotor in forward flight is investigated. 1'he hingeless composite rotor is idealized as a laminated thin-walled box-beam. The nonclassical effects such as transverse shear and torsion warping are considered in the structural formulation. The nonlinear differential equations of motion are obtained by applying Hamilton's principle. The blade responses and hub loads are calculated using a finite element formulation both in space and time. The aerodynamic forces acting on the blade are calculated using the quasi-steady strip theory. The theory includes the effects of reversed flow and compressibility The magnitude of elastic couplings obtained by MSC/NASTRAN is compared with the classical pitch-flap($\delta$$_{3}$) coupling. It is observed that the elastic couplings and mass distributions of the blade have a substantial effect on the behavior of $N_{b/}$rev hub loads. About 40% hub loads is reduced by tailoring or redistributing the structural properties of the blade.f the blade.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권8호
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• pp.734-740
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• 2004

In this work, the effect of composite couplings and mass distributions on hub loads of a hingeless rotor in forward flight is investigated. The hingeless composite rotor is idealized as a laminated thin-walled box-beam. The nonclassical effects such as transverse shear and torsion warping are considered In the structural formulation. The nonlinear differential equations of motion are obtained by applying Hamilton’s principle. The blade responses and hub loads are calculated using a finite element formulation both in space and time. The aerodynamic forces acting on the blade are calculated using the quasi-steady strip theory. The theory includes the effects of reversed flow and compressibility. The magnitude of elastic couplings obtained by MSC/NASTRAN is compared with the classical pitch-flap($\delta$$_3$) coupling. It Is observed that the elastic couplings and mass distributions of the blade have a substantial effect on the behavior of $N_{b}$ /rev hub loads. About 40％ hub loads is reduced by tailoring or redistributing the structural properties of the blade.e.

• 한국추진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.71-79
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• 2010

극초음속 비행체의 속도증가와 엔진효율의 향상으로 비행체와 엔진의 열적부하가 증가하게 되었다. 극초음속 영역에서 공기흐름의 온도는 매우 높기 때문에 공냉방식을 이용한 냉각이 불가능하므로, 비행체 연료를 주 냉각제로써 이용하는 것은 필수적이다. 흡열연료(Endothermic fuels)는 열분해 또는 촉매분해와 같은 흡열반응(Endothermic reaction)을 통해 열을 흡수하는 액체 탄화수소 비행체 연료이다. 흡열반응은 촉매를 이용하여 전환율과 생성물 분포를 변화시킴으로써 개선될 수 있다. 고온의 액체 탄화수소는 코킹 생성을 유발하여 열교환기의 효율을 저하시키고 촉매 비활성을 촉진시킬 수 있기 때문에, 흡열연료의 흡열능력은 코킹생성(Coke formation)이 발생하기 전까지의 온도로 제한한다. 본 연구 에서는 흡열연료를 적용한 주요 냉각기술동향과 흡열연료의 특성이 기술되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권5호
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• pp.1-9
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• 2011

비행체 속도를 증가시키기 위한 극초음속 항공기 기술 연구가 그동안 진행되어 왔다. 하지만 비행체의 속도증가는 비행체 구조의 변형을 유발할 수 있는 열적부하를 야기한다. 이러한 열적부하 처리를 위해 탄화수소형 흡열연료를 이용한 비행체 냉각에 대한 연구가 미국, 프랑스, 러시아 등 선진국에서 이루어지고 있다. 흡열연료(Endothermic fuels)는 열분해 또는 촉매분해와 같은 흡열반응(Endothermic reaction)을 통해 열을 흡수하는 액체 탄화수소 비행체 연료이다. 본 연구에서는 흡열연료의 모델연료로써 methylcyclohexane, n-octane, n-dodecane을 선정하여 흡열특성 연구를 진행하였다. 실험조건은 흡열연료가 사용되는 각 연료의 초임계 조건이며 온도별 분해율 분석, 열분해 생성물분석, 흡열량 계산을 수행하였다. 본 연구의 목표는 모델연료의 흡열특성을 규명함으로써 실제 비행체에 널리 사용되는 케로신 연료의 흡열특성 예측에 기여하는 것이다.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권3호
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• pp.385-396
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• 2017

The recent advancements in sensing technologies allow us to record measurements from target structures at multiple locations and with relatively high spatial resolution. Such measurements can be used to develop data-driven methodologies for condition assessment, control, and health monitoring of target structures. One of the state-of-the-art technologies, Fiber Optic Strain Sensors (FOSS), is developed at NASA Armstrong Flight Research Center, and is based on Fiber Bragg Grating (FBG) sensors. These strain sensors are accurate, lightweight, and can provide almost continuous strain-field measurements along the length of the fiber. The strain measurements can then be used for real-time shape-sensing and operational load-estimation of complex structural systems. While several works have demonstrated the successful implementation of FOSS on large-scale real-life aerospace structures (i.e., airplane wings), there is paucity of studies in the literature that have investigated the potential of extending the application of FOSS into civil structures (e.g., tall buildings, bridges, etc.). This work assesses the feasibility of using FOSS to predict operational loads (e.g., wind loads) on chain-like structures. A thorough investigation is performed using analytical, computational, and experimental models of a 4-story steel building test specimen, developed at the University of Southern California. This study provides guidelines on the implementation of the FOSS technology on building-like structures, addresses the associated technical challenges, and suggests potential modifications to a load-estimation algorithm, to achieve a robust methodology for predicting operational loads using strain-field measurements.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.279-286
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• 2010

극초음속 항공기 기술의 발전은 비행체 속도를 증가시키기 위해 진행되어 왔다. 하지만 비행체의 속도가 증가할수록 엔진에서 발생되는 열과 공기와의 마찰열이 증가하게 된다. 이러한 열적부하 처리를 위해 탄화수소형 흡열연료를 이용한 비행체 냉각에 대한 연구가 미국, 프랑스, 러시아 등 선진국에서 이루어지고 있다. 흡열연료(Endothermic fuels)는 열분해 또는 촉매분해와 같은 흡열반응(Endothermic reaction)을 통해 열을 흡수하는 액체 탄화수소 비행체 연료이다. 본 연구에서는 흡열연료의 모델연료로써 methylcyclohexane, n-octane, n-dodecane을 선정하여 흡열특성 연구를 진행하였다. 실험조건은 흡열연료가 사용되는 각 연료의 초임계 조건이며 온도별 분해율 분석, 열분해 생성물분석, 흡열량 계산을 수행하였다. 본 연구의 목표는 모델연료의 흡열특성을 규명함으로써 실제 비행체에 널리 사용되는 케로신 연료의 흡열특성 예측에 기여하는 것이다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권1호
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• pp.80-85
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• 2021

본 연구에서는 항공기용 외부연료탱크의 정하중시험을 수행하기 위해서 외부연료탱크에 작용하는 비행하중을 시험하중으로 변환하고 변환된 시험하중들의 적합성을 검증하였다. 비행하중으로부터 시험하중을 계산하기 위해서 외부연료탱크를 몇 개의 구간으로 나누고, 각 구간별로 단위하중과 단위모멘트에 의해 발생하는 전단하중과 모멘트를 계산하였다. 그리고, 산출된 전단하중과 모멘트 그리고 비행하중 조건과의 연산을 통해 각 구간별 시험하중을 계산하였다. 실제 구조시험에서는 물리적 제약 등으로 시험하중을 계산 지점과 동일한 위치에 부과할 수 없는 경우가 많기 때문에 실제 시험에서 하중을 부과할 수 있는 위치들을 결정한 후, 각 구간에서 계산된 시험하중을 선정된 위치로 재분포시켰다. 그리고, 시험수행의 효율성을 높이면서 작동기 운용이 용이하도록 휘플트리를 적용하여 최종 시험하중 계획을 수립하였고, 비행하중 조건과의 비교를 통해 수립된 시험하중 계획의 신뢰성을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.85-92
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• 2007

This paper presents a design optimization of a new Advanced Active Blade Twist (AATR-II) blade incorporating single crystal Macro Fiber Composites (MFC) and conducts vibratory loads reduction analysis using an obtained optimal blade configuration. Due to the high actuation performance of the single crystal MFC, the AATR blade may reduce the helicopter vibration more efficiently even with a lower input-voltage as compared with the previous ATR blades. The design optimization provides the optimal cross-sectional configuration to maximize the tip twist actuation when a certain input-voltage is given. In order to maintain the properties of the original ATR blade, various constraints and bounds are considered for the design variables selected. After the design optimization is completed successfully, vibratory load reduction analysis of the optimized AATR-II blade in forward flight condition is conducted. The numerical result shows that the hub vibratory loads are reduced significantly although 20% input-voltage of the original ATR blade is used.

• 한국음향학회지
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• 제39권4호
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• pp.331-341
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• 2020

우주발사체는 발사 시 추진장치에서 발생하는 고강도 소음에 의한 음향하중의 영향을 받는다. 로켓소음은 발사체와 페이로드 내 전자 및 기계 부품의 손상 및 오작동을 유발할 수 있기 때문에 음향하중의 예측 및 저감은 설계에 있어 중요한 고려사항이다. 본 논문에서는 로켓 소음의 생성 및 발사대의 음향설계 기법에 대한 최신 연구동향을 논하였다. 특히, 새로운 발사대 설계 방법론의 예로서 일본 Epsilon 로켓 발사대의 개발과정을 기술하였다. 전산유체역학 모사 및 1/42 축소모형 실험을 통하여 설계된 발사대의 음향하중 저감 효과를 Epsilon 로켓의 실제 비행 데이터 분석을 통하여 검증하였다.