• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권7호
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• pp.601-608
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• 2015

유연날개의 공력 및 구조 설계값을 설계 변수로 하여 정적 상태에서의 정적 공탄성해석 및 최적화를 수행하였다. 정적 공탄성해석과 최적화를 위해 상용 해석소프트웨어들이 연계된 강건한 다분야 최적설계 시스템을 개발하였다. 최적화 설계변수로는 가로세로비, 테이퍼비, 후퇴각과 날개 위아래 스킨 두께를 설정하였다. 전역적 다목적 최적화를 위해 실수기반 적응영역 다목적 유전자 알고리즘을 적용하였으며 계산시간을 줄이기 위해 메타모델로 서포트벡터회귀 기법을 적용하였다. 유연날개에 대한 파레토 결과 분석을 통해 최대 항속시간과 최소 중량에 대한 최적 결과를 확인하였다.

• Composites Research
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• 제13권2호
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• pp.61-71
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• 2000

오늘날 항공기의 경량화를 위해 복합재료를 사용하는 것은 필수적인 설계 및 제작 요건이 되고 있다. 복합재료로 제작된 날개는 적층각에 따라 구조적 특성이 심하게 변화될 수 있기 때문에 설계시 최적의 적층각을 결정하는 것이 매우 중요한 문제이다. 따라서, 본 연구에서는 복합재료 날개의 적층각에 대한 정적 공탄성 최적화 연구를 수행하였다. 이를 위해 공력하중에 대한 복합재료 날개의 구조 평형상태를 구할 수 있는 정적 공탄성(하중재분포) 해석시스템을 개발하였으며, 유전자 알고리즘을 활용한 최적화 프로그램이 통합 개발되었다. 후퇴각이 있는 복합재료날개에 대하여 적층각 변화가 정적 공탄성 변형에 미치는 영향을 고찰하였으며, 구조 변형이 최소가 되는 경우의 최적 적층각 조건을 구하였다. 이를 토대로 실제 제작에 실용적인 적층각 조합에 대하여 정적 공탄성 특성을 최대화 할 수 있는 최적 적층각 조건이 제시되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권1호
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• pp.72-78
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• 2008

본 연구에서는 블레이드 구조 변형 효과를 고려하여 스테이터-로터 상호간섭 케스케이드 모델의 성능평가를 위한 유체-구조 연계해석 시스템을 개발하였다. 고정된 스테이터와 회전하는 로터는 상호간섭 영향이 유동해석에 고려되었으며, 레이놀즈-평균화 난류 방정식인 Spalart-Allmaras 모델과 k-ω SST 난류 모델이 압축성 유동박리 효과를 고려한 유동하중을 예측하기 위해 적용되었다. 정적인 유체-구조 연계해석과 수렴율 증진을 효과적으로 수행하기 위하여 큰 인공 감쇠를 가지는 연계 Newmark 시간적분 기법을 적용하였다. 수치실험을 통해 탄성축 위치에 따른 구조변형 효과가 케스케이드 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 구조변형 효과가 고려된 경우 일반적인 강체 블레이드 모델에 대한 성능예측 결과와 다소 차이가 유발될 수 있음을 보였으며 공력탄성학적 영향을 고찰하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권6호
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• pp.92-100
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• 2002

본 연구에서는 천음속 미소교란 방정식을 이용하여 조종면의 강제 조화 운동을 고려한 전기체 형상에 대하여 천음속/초음속 비선형 플러터 특성을 파악할 수 있는 정밀 해석 시스템을 개발하였다. 본 시스템에는 충격파의 비선형 특성을 고려하기 위해 전산구조동역학, 유한요소해석 및 전산유체역학 기법을 동시에 연계하여 적용하는 연계시간 적분법을 도입하였다. 복잡한 전기체 형상에 대한 효과적인 격자생성을 위해 자체 자동격자 생성프로그램이 개발되었다. 천음속과 초음속 속도 영역에서 전기체 항공기에 대한 정적/동적 공탄성 특성을 고찰하였으며, 시간 영역에서 조종면 강제 조화운동에 대한 플러터 비행시험 시뮬레이션 결과들을 제시하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제3권4호
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• pp.447-470
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• 2016

Limit cycle oscillations (LCO) as well as nonlinear aeroelastic analysis of a swept aircraft wing with cubic restoring moments in the pitch degree of freedom is investigated. The unsteady aerodynamic loading applied on the wing is modeled by using the strip theory. The harmonic balance method is used to calculate the LCO frequency and amplitude for the swept wing. Finally the super and subcritical Hopf bifurcation diagrams are plotted. It is concluded that the type of bifurcation and turning point location is sensitive to the system parameters such as wing geometry and sweep angle.

• 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.

• 한국항공운항학회지
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• 제13권1호
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• pp.20-31
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• 2005

In this study, subsonic flutter analyses have been conducted for a composite smart UAV with T-tail configuration at the critical flight condition. Detailed three-dimensional finite element model for dynamic analysis is constructed including its nonstructural elements corresponding to installed electronic equipments and fuels. Computational structural dynamics and aeroelastic techniques are conducted using MSC/NASTRAN and originally developed in-house codes. The results for fundamental vibration characteristics and flutter instabilities are presented and compared to each other for different fuel conditions.

• Wind and Structures
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• 제5권6호
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• pp.479-492
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• 2002

A finite element aerodynamic model that can be used to analyse flutter instability of long span bridges in the time domain is presented. This approach adopts a simplified quasi-steady formulation of the wind forces neglecting the vortex shedding effects. The governing equations used are effective only for reduced velocities $V^*$ sufficiently great: this is generally acceptable for long-span suspension bridges and, then, the dependence of the wind forces expressions of the flutter derivatives can be neglected. The procedure describes the mechanical response in an accurate way, taking into account the non-linear geometry effects (large displacements and large strains) and considering also the compressed locked coil strands instability. The time-dependence of the inertia force due to fluid structure interaction is not considered. The numerical examples are performed on the three-dimensional finite element model of the Great Belt East Bridge (DK). A mode frequency analysis is carried out to validate the model and the results show good agreement with the experimental measurements of the full bridge aeroelastic model in the wind tunnel tests. Significant parameters affecting bridge response are introduced and accurately investigated.

• Wind and Structures
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• 제20권6호
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• pp.793-810
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• 2015

Tests were conducted at the Florida International University (FIU) Wall of Wind (WOW) to investigate the susceptibility of Variable Message Signs (VMS) to wind induced vibrations due to vortex shedding and galloping instability. Large scale VMS models were tested in turbulence representative of the high frequency end of the spectrum in a simulated suburban atmospheric boundary layer. Data was measured for the $0^{\circ}$ and $45^{\circ}$ horizontal wind approach directions and vertical attack angles ranging from $-4.5^{\circ}$ to $+4.5^{\circ}$. Analysis of the power spectrum of the fluctuating lift indicated that vertical vortex oscillations could be significant for VMS with a large depth ratio attached to a structure with a low natural frequency. Analysis of the galloping test data indicated that VMS with large depth ratios, greater than about 0.5, and low natural frequency could also be subject to galloping instability.