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문제 정의
- 우선, 초기 변위에서부터 출발하기 보다는, 초기 형상의 공기력에 대한 비선형 구조 해석으로 수렴된 변위로부터 연계 해석을 시작한다. 그리고 그로부터 공력 해석을 통한 외력과, 구조 해석을 통한 내력의 차이가 감소하여 수렴할 때까지 해석을 전개하는 것이다.
- 기하학적 비선형을 고려한 구조 해석 코드와 공력 해석 코드를 개별적으로 사용하면서(staggered method), 구조 해석 과정 중 공력 해석을 통한 외력 업데이트가 연계되도록 한다. 또한 고세장비의 유연날개를 가지는 실제 글로벌 호크 모델의 정적 공탄성 해석을 통하여 제안 방법의 효율성 및 필요성을 검증하도록 한다.
- 본 연구에서는 구조 비선형을 고려하는 한편, 공력/구조 해석 간의 정보 교환을 효율적으로 수행할 수 있는 연계 해석 알고리즘을 제안한다. 기하학적 비선형을 고려한 구조 해석 코드와 공력 해석 코드를 개별적으로 사용하면서(staggered method), 구조 해석 과정 중 공력 해석을 통한 외력 업데이트가 연계되도록 한다.
- 본 연구에서는 비선형 구조 해석과 공력 해석을 완전히 개별적으로 수행하고 연계하는 것이 아니라, 비선형 구조 해석 알고리즘 내부의 외력 업데이트 과정에 공력 해석이 개입되도록 하였다. 그러나 비선형 구조 해석은 매 단계 로딩을 점차 늘려가며 반복적으로 구한 변위를 합산하여 최종 변위를 구하기 때문에, 변위를 산출할 때마다 공력 해석을 추가한다면 연계 해석에 소요되는 시간이 증폭될 것이다.
가설 설정
- 5에 해석 결과를 나타내었다. 기동 하중 조건은 3G로 가정하였다. 1) 선형 연계 해석을 하는 경우 비선형 구조/공력 연계 해석 결과에 비해 각각 39.
- 날개의 변형이 큰 경우에서의 연계 해석을 수행하기 위해 기동 하중 조건을 4G로 가정하여 해석하였고, 그 결과는 Fig. 6에 도식하였다.
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