• 한국항공우주학회지
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• 제40권5호
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• pp.385-394
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• 2012

아음속-초음속 패널법(panel method)을 이용하여 항공기의 정적 안정성 미계수와 동적 안정성 미계수 및 조종미계수를 예측할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 사용된 코드는 아음속-초음속 소스(source)와 말굽 와류(elementary horse shoe vortex)의 분포를 사용하고, 그 분포의 크기는 얇은 물체 근사(thin body approximation)을 적용하여 간략히 한 경계 조건을 이용하여 계산하였다. 항공기에 부착된 물체 좌표계에서 준정상(quasi-steady) 해석을 통해서 항공기 3축의 댐핑 계수를 예측하였다. 개발된 코드는 삼각날개(delta-wing)의 중립점(neutral point), 롤, 피치 댐핑 계수의 이론치와 비교하여 검증하였다. 마지막으로 F-18의 정적, 동적 안정성 미계수와 조종 미계수를 풍동 시험치와 계산치에 비교하여 개발한 코드의 정확성과 유용성을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
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• pp.171-177
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• 2011

In this paper, a square simply supported panel flutter have been considered at high supersonic flow by using coupled fluid-structure (FSI) analysis that based on time domain method. The Reynolds-Average Navier Stokes (RANS) equation with Spalart-Allmaras turbulent model were applied for unsteady flow problems of panel flutter. A fully implicit time marching schemed based on the Newmark direct integration method is used for calculating the coupled aeroelastic governing equations of it. In addition, the SOL 145 solver of MSC.NASTRAN was used to investigate flutter velocity based on PK-method of Piston theory. Our numerical results indicated that there is a good agreement result between Piston Theory in MSC.NASTRAN and coupled fluid-structure analysis.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.131-134
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• 2002

Supersonic flutter analysis of cylindrical composite panels with structural damping treatments has been performed using the finite element method based on the layerwise shell theory. The natural frequencies and loss factors of cylindrical viscoelastic composites are computed considering the effects of transversely shear deformation. The panel flutter of cylindrical composite panels is analyzed considering structural damping effect. Various damping characteristics for unconstrained layer damping, constrained layer damping, and symmetrically co-cured sandwich laminates are compared with those of an original base panel in view of aeroelastic stabilities.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권10호
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• pp.899-904
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• 2007

전투기급 항공기 개념설계 기간 중 항공기 초음속 순항성능에 미치는 앞전플랩 굽힘 효과를 분석하기 위하여 1/20 축척 날개-동체-꼬리 형상 모형을 사용한 고속 풍동시험을 수행하였다. 풍동시험을 위한 적절한 앞전플랩 각도를 선정하기 위하여 보정된 초음속 패널 방법을 사용하여 다양한 앞전플랩 굽힘 각도에 따른 공력특성을 분석하였다. 실험 및 수치해석적 접근 결과 분석을 기초로, 앞전플랩 굽힘 효과는 전투기급 항공기의 초음속 순항 성능 증대에 유용한 것으로 확인되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권7호
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• pp.655-660
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• 2007

카나드 형상 전투기급 항공기 기동성을 증대시키기 위하여 카나드-앞전플랩 스케줄링 법칙을 수립하였다. 이러한 카나드-앞전플랩 스케줄 법칙은 양항비를 최대로 하는 카나드-앞전플랩 변위각과 비행조건과의 관계이다. 이러한 목적으로 고속 영역에서 카나드-앞전플랩 변위각에 의한 양항특성을 예측하기 위하여 보정된 초음속 패널 방법을 사용하였다. 또한 예측된 스케줄링 법칙을 확인하기 위하여 1/20 시험 모형을 이용한 고속 풍동시험을 수행하였다. 고속 풍동시험 결과와 비교 시 초음속 패널 수치해석적 결과는 잘 일치하였다. 실험 및 수치 해석적 연구 결과를 기초로, 제시된 보정된 초음속 패널 방법은 카나드형상 전투기급 항공기 공력설계를 위한 카나드-앞전플랩 스케줄링 법칙 수립에 유용한 것으로 확인되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권7호
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• pp.1808-1817
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• 1994

Unsteady aerodynamic analysis of an aircraft is done using a frequency domian 3-D panel method. The method is based on an unsteady linear compressible lifting surface theory. The lifting surface is placed in a flight patch, and angle of attack and camber effects are implemented in upwash. Fuselage effects are not considered. The unsteady solutions of the code are validated by comparing with the solutions of a hybrid doublet lattice-doublet point method and a doublet point method for various wing configurations at subsonic and supersonic flow conditions. The calculated results of dynamic stability derivatives for aircraft are shown without comparision due to lack of available measured data or calculated results.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권2호
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• pp.165-170
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• 2007

날개-동체-카나드 형상 전투기급 항공기 개념설계 기간 동안, 항공기 기동성 증대 방안으로서 카나드-앞전플랩 스케줄링 효과에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 고속 영역에서 카나드-앞전플랩 변위각에 의한 양항특성을 예측하기 위하여 보정된 초음속 패널 방법을 사용하였다. 예측된 양항곡선을 활용하여 카나드-앞전플랩 스케줄링 법칙을 설정하였다. 이러한 카나드-앞전플랩 스케줄 법칙은 양항비를 최대로 하는 카나드-앞전플랩 굽힘과 비행조건과의 관계이다. 카나드-앞전플랩 스케줄링에 의한 결과를 기초로, 제시된 방법은 날개-동체-카나드형상 전투기급 항공기의 기동성을 증대하는데 유용한 것으로 확인되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권9호
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• pp.45-52
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• 2006

압전재료를 사용한 복합재료 패널의 플러터 억제 방법으로서 비선형 모델을 기반으로 하는 비선형 제어기법 중의 하나인 궤환 선형화에 의한 제어방법을 소개하였다. 기존의 패널 플러터 제어기에 대한 대부분의 연구들은 선형모델을 기반으로 설계된 선형2차제어기(LQR: Linear Quadratic Regulator)였음에 비해, 본 연구에서 제안한 비선형제어기는 시스템이 갖고 있는 비선형 특성들을 모두 고려해서 설계하였다. 압전 작동기로서는 PZT를 사용하였다. 가상변위의 원리와 4절점 사각형 요소를 사용하여 이산화된 비선형 운동방정식을 유도하였으며 제어기 설계를 위해 모달 변환을 통해 상태공간에서의 비선형 연계-모달 방정식으로 변환하였다. 본 논문에서 제안한 비선형 제어기에 의한 제어 결과와 선형모델을 기반으로 한 LQR 제어결과를 Newmark 수치적분법을 통해 시간영역에서 비교하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제8권4호
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• pp.345-372
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• 2021

The analysis of nonlinear vibrations, buckling, post-buckling, flutter boundary determination and post-flutter behavior of a homogeneous curved plate assuming cylindrical bending is conducted in this article. Other assumptions include simply-supported boundary conditions, supersonic aerodynamic flow at the top of the plate, constant pressure conditions below the plate, non-viscous flow model (using first- and third-order piston theory), nonlinear structural model with large deformations, and application of mechanical and thermal loads on the curved plate. The analysis is performed with constant environmental indicators (flow density, heat, Reynolds number and Mach number). The material properties (i.e., coefficient of thermal expansion and modulus of elasticity) are temperature-dependent. The equations are derived using the principle of virtual displacement. Furthermore, based on the definitions of virtual work, the potential and kinetic energy of the final relations in the integral form, and the governing nonlinear differential equations are obtained after fractional integration. This problem is solved using two approaches. The frequency analysis and flutter are studied in the first approach by transferring the handle of ordinary differential equations to the state space, calculating the system Jacobin matrix and analyzing the eigenvalue to determine the instability conditions. The second approach discusses the nonlinear frequency analysis and nonlinear flutter using the semi-analytical solution of governing differential equations based on the weighted residual method. The partial differential equations are converted to ordinary differential equations, after which they are solved based on the Runge-Kutta fourth- and fifth-order methods. The comparison between the results of frequency and flutter analysis of curved plate is linearly and nonlinearly performed for the first time. The results show that the plate curvature has a profound impact on the instability boundary of the plate under supersonic aerodynamic loading. The flutter boundary decreases with growing thermal load and increases with growing curvature.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-11
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• 2021

Thermal protection system structures such as double-panel structures are used on the skin of the fuselage and wings to prevent the transfer of high heat into the interior of an high supersonic/hypersonic aircraft. The thin-walled double-panel skin can be exposed to acoustic loads by high power engine noise and jet flow noise, which can cause sonic fatigue damage. In order to predict the fatigue life of the skin, the octave bandwidth SPL should be calculated as narrow bandwidth PSD or acoustic load history using interpolation method. In this paper, a method of converting the octave bandwidth SPL acoustic load into a narrow bandwidth PSD and reconstructed acoustic load history was investigated. The octave bandwidth SPL was converted to the narrow bandwidth PSD using various interpolation methods such as flat, log and linear scale, and the probabilistic characteristics and fatigue damage results were compared. It was found that average error of fatigue damage index by the log scale interpolation method was relatively small among three methods.