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[국내논문] 파라미터 모델링을 이용한 항공기 날개의 다분야 설계최적화
Multi-Disciplinary Design Optimization of a Wing using Parametric Modeling 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.36 no.3, 2008년, pp.229 - 237  

김영상 (경상대학교 기계항공공학부 대학원) ,  이나리 (경상대학교 기계항공공학부 대학원) ,  조창열 (울산대학교 항공우주공학과) ,  박찬우 (경상대학교 기계항공공학부)

초록
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본 연구에서는 항공기 날개를 설계하기 위하여 공기역학과 구조해석을 통합한 다분야 설계최적화(MDO) 프레임웍을 구성하였다. 파라미터 모델링 기법을 사용하여 최적화 전 과정을 자동화하였다. 공력해석은 Fluent를 사용하였으며 이를 위한 격자는 CATIA의 파라미터 모델과 Gridgen을 사용하여 자동으로 생성되도록 하였다. 유한요소해석을 위한 격자는 MSC.Patran의 PCL 기능을 사용한 파라미터 방법으로 자동으로 생성되도록 하였다. 공력하중은 volume spline method를 사용하여 구조하중으로 변환시켰다. 최적화 방법은 전역해를 구하기 유리한 반응표면법을 사용하였다. 최적화 문제로 목적 함수는 날개의 무게의 최소화, 제약조건은 양항비와 날개의 변위로 정하였다. 그리고 종횡비, 테이퍼 비 및 후퇴각을 설계변수로 정의하였다. 최적화 시험 결과는 본 MDO 프레임웍이 성공적으로 구성되었음을 보여주었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this research, a MDO(multi-disciplinary design optimization) framework, which integrates aerodynamic and structural analysis to design an aircraft wing, is constructed. Whole optimization process is automated by a parametric-modeling approach. A CFD mesh is generated automatically from parametric...

주제어

#다분야 설계최적화   #반응표면법   #실험계획법   #전산유체역학   #유한요소해석   #수정유용방향법  

참고문헌 (12)

  1. Giunta, A., Balabanov, V., Haim, D., Grossman, B., Mason, W. H., Wahtson, L. T., and Haftka, R. T., "Wing Design for a High-Speed Civil Transport Using a Design of Experiments Methodology", roceedings of the 6th AIAA/USAF/NASA/ISSMO Symposium on Multidisciplinary Analysis and Optimization, 1996, pp. 168-183 

  2. Kroo, I., "A General Approach to Multiple Lifting Surface Design and Analysis", AIAA-84-2507, 1984 

  3. Graig, A. and McLean, J., "Spanload Optimization for Strength Designed Lifting Surfaces", AIAA-88-2512, 1988 

  4. T., Klimmek, K., $Kie{ss}ling$ and H., Honlinger, "Multidisciplinary Wing Optimization Using a Wing Box Layout Concept and a Parametric Thickness Model", 9th AIAA/ISSMO MDO Symposium, AIAA 2002-5657, 2002 

  5. Wang, L., Murra, I., Herold, M. O., Leary, O. and Laxander, A., "Multidisciplinary Design Optimization of a Regional Aircraft Wing Box/G", AIAA-2002-5406, 2002 

  6. 윤성환, 안재권, 이동호, "날개 기본형상의 다분야간 최적화 설계에 관한 연구", 한국항공우주학회지, 제27권 제6호, 1999, pp. 128-138 

  7. Yu-shin Kim, Yong-hee Jeon, Dong-ho Lee, "Multi-Objective and Multidisciplinary Design Optimization of Supersonic Fighter Wing", Journal of Aircraft, Vol. 43, No. 3, May-june 2006 

  8. 조창열, 이상경, "3차원 날개 공력설계를 위한 네트워크 분산 설계최적화", 한국항공우주공학회지, 제 32권 제 10호, 2004. 12, pp. 12-19 

  9. 김도혁, "최적화를 위한 반응면 기법과 Kriging 기법의 비교연구", 경상대학교 대학원 항공공학과 석사학위 논문, 2003 

  10. Raymond H. Myers, Douglas C. Montgomery, "Response Surface Methodology", Wiley series in probability and statistics, 1995, pp. 297-318 

  11. 한국엠에스씨 기술지원팀, "PCL을 이용한 전/후 처리 기능의 전용화", 한국엠에스씨 PAT304 교육자료, April 2004 

  12. 정현주, 조창열, 정효식, 박찬우, 2004, iSIGHT를 이용한 분산처리 기반 설계 프레임워크 구성, 한국항공우주학회, 2004년 추계학술발표회 논문집(II) : 1028-1031 

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