• Composites Research
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• 제15권1호
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• pp.1-8
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• 2002

본 연구에서는 실제 구조형상의 사각형 상자형 날개와 전투기 날개에 대하여 구조재를 표피(skin)부분은 복합재료로 대체하고, 나머지 스파(spar)와 리브(rib)는 알루미늄으로 하여 플러터 해석을 수행하였다. MS/PATRAN을 이용하여 실제 날개 구조에 근사한 3차인 유한 요소 모델이 구축되었고, MSC/NASTRAN을 이용하여 고유진동 해석이 수행되었다. 유한 요소는 멤브레인(membrane)요소, 1차원 막대(rod)요소, 전단패널(shear panel)요소를 사용하였다. 복합재료의 적층은 실제적인 적층각을 이용하여 다양하게 변화시켜 해석하였다. 아음속 영역에서 비정상 공력 해석을 위하여 주파수 영역에서의 선형 공기력 이론인 DLM코드가 적용되었고, 주파수 영역 공탄성 지배방정식의 해법으로 V-g방법 및 p-k방법이 적응되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권6호
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• pp.107-115
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• 2002

본 연구에서는 다중스파 항공기 날개 구조물의 유한요소 이상화 방법이 날개의 내력분포, 치수 및 중량에 어떠한 영향을 미치는지를 살펴보았다. 구조물의 유한요소 이상화 방법에 따라 총 18가지의 날개 모델을 구축하고 4가지의 외부하중 조건을 적용하였다. MSC/NASTRAN과 MSC/PATRAN을 이용하여 모든 구조물이 주어진 하중조건 모두에 대해 허용치 이내의 응력과, 가공을 위한 최소치 이상의 치수를 가지도록 하는 알고리즘을 별도로 개발하였다. 해석결과 날개의 내력분포와 예상중략에 가장 큰 영향을 미치는 것은 외피이고, 스파나 립의 이상화 방법의 효과는 상대적으로 작은 것으로 나타났다. 일반적인 예상과는 달리 굽힘강성을 가진 요소들을 사용한 모델이, 굽힘응력의 효과로 인해, 굽힘강성이 없는 요소를 사용한 모델에 비해 더 큰 예상중량을 보이는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과로부터, 설계자는 가능하면 모든 구조물의 굽힘강성을 고려한 해석을 수행하거나 그렇지 못할 경우 각 구조물의 특성에 대한 신중한 사전 검토를 거칠 것을 권장한다.

• International Journal of Aerospace System Engineering
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• 제6권1호
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• pp.1-7
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• 2019

In the present study, structural safety and stability on the main wing and tail planes of the 1.2 ton WIG(Wing in Ground Effect) flight vehicle, which will be a high speed maritime transportation system for the next generation, was performed. The carbon-epoxy composite material was used in design of wing structure. The skin-spar with skin-stressed structural type was adopted for improvement of lightness and structural stability. As a design procedure for this study, the design load was estimated with maximum flight load. From static strength analysis results using finite element method of the commercial codes. From the stress analysis results of the main wing, it was confirmed that the upper skin structure between the second rib and the third rib was unstable for the buckling load. Therefore in order to solve this problem, three stiffeners at the buckled region were added. After design modification, even though the weight of the wing was a little bit heavier than the target weight, the structural safety and stability was satisfied for design requirements.

• Composites Research
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• 제29권5호
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• pp.315-320
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• 2016

일반적으로 항공기 복합재 구조물은 고압의 오토클레이브(Autoclave)를 이용하여 제작하고 있으나 제작 가능한 크기가 제한적이고 고가라는 단점이 있다. 최근 전통적인 오토클레이브 공정을 대체하기 위해 Out-of-Autoclave(OoA) 공정에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 최근에 개발된 OoA 프리프레그는 오븐에서 경화가 가능하기 때문에 장비 투자비와 경화 비용이 낮을 뿐만 아니라 오토클레이브 프리프레그와 유사한 품질을 나타내는 것으로 알려져 있다. 그러나 OoA 공정은 낮은 압력 때문에 복잡한 형상의 부품을 결함없이 제작하기는 매우 어렵다. 본 연구에서는 최신 OoA 프리프레그를 이용하여 Skin-Spar-Rib 일체형 복합재 부품을 제작하고 단면 관찰 결과를 통해 기존 오토클레이브 공정의 대체 가능성을 판단하고자 한다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제13권4호
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• pp.534-541
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• 2010

With the financial sponsorship of FKI and six other companies, the design and construction of the human powered aircraft Sky Runner has been begun to design in December of 2008. And it flew in late December of 2009. The original design configuration was continuously modified in response to test results as a 30.36m span, $35.25m^2$ wing area, 26.0 aspect ratio and 39.8kg of empty weight. Although, we have made only 150m flight flying a few seconds so far however, it will contribute to the research of ultra-light and long duration flying planes. A brief review of some design features, wing layout, prop design, fabrication and flight test results are presented.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권3호
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• pp.31-38
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• 2015

Wind Turbines are becoming larger in size in order to improve economic efficiency through cost reduction, such as the construction of growth and power infrastructure of energy efficiency. It have requested the large-scale blade design and production. In the present study the new manufacture technique called a fabric-blade structure using spar, rib, and fabric membrane skin is introduced. The architectural membrane test method has been studied to be applied to the skin of the blade. The density and one-axis tensile tests of the architectural membrane materials are conducted to confirm the physical properties which are necessary to the structural designs and analyses of the wind turbine blade.

• 한국항공운항학회지
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• 제13권1호
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• pp.43-49
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• 2005

There are several ways to mold the complex material, and it is divided to vacuum pack mold, compression mold, and hand lay up for a high molecular substance as a basic material. Moreover, it can be divided to general manufacturing (Single form) and mold manufacturing(Mold form) under normal temperature for Firefly. Firefly was manufactured with hand lay up and general manufacturing that using the foam core, glass fabric, and template without mold. However, mold manufacturing that is producing the surface by semi-sandwich using thin foam core and glass fabric then reinforce the inside with spar and rib is on developing. Mold manufacturing can make easy to production, standardize the quality, and possible to mass producing. In this paper, we present the mold producing process for canard aircraft "Firefly", and the problems and solutions during producing Firefly. Moreover, it complements the defect that the problems caused by master manufacturing error when produce several masters of a large part, and make the manufacturing process to be shortened by the replacement from the supplementary plate to the foam that is installed when producing lay up mold.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권11호
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• pp.963-971
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• 2012

본 논문에서는 항공기 날개의 최적설계 툴을 개발하고, 다중하중스펙트럼 조건에서 항공기 날개의 구조부재에 대한 최적설계를 수행하였다. 공력하중을 계산하기 위해 2차원 CFD의 해석 결과를 사용하였다. 최적화 설계 변수는 리브 및 스파의 개수 및 위치와 두께를 선정하였다. 각각의 비행유형에 대한 순항속도에서의 공력해석 결과로 응력해석을 수행한 후, 피로하중 스펙트럼 임무선도를 활용하여 피로파손해석을 수행하였다. 다중하중 조건의 적용을 위해 손상누적법을 적용하였다. 응력해석에 이은 파손 해석을 포함하는 항공기 날개의 경량화를 진행하였다. 다변수 문제를 효과적으로 최적화하기 위해 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 사용하였다.