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M&S를 이용한 항공기용 통합형 전기식 구동장치의 동적 안전성 연구

The Study of Dynamic Safety Using M&S for Integrated Electro-mechanical Actuator Installed on Aircraft

한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, v.25 no.2, 2015년, pp.108 - 115  

이석규 (LIG Nex1) ,  이병호 (LIG Nex1) ,  이증 (LIG Nex1) ,  강동석 (LIG Nex1) ,  최관호 (Agency for Defense Development)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Electro-mechanical actuator installed on aircraft consists of a decelerator which magnifies the torque in order to rotate an axis connected with aircraft control surface, a control section which controls the motor assembly through receiving orders from cockpit and a motor assembly which rotates the ...

주제어

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문제 정의

  • 이 논문에서는 EMA의 구조적 안전성을 확인하기 위해 주요 모드가 왜곡되지 않으면서 합리적인 해석 모델을 제시하였고, 실험으로 구한 감쇠값을 해석모델에 적용하여 외란에 대한 응답 응력을 산출하여서, EMA의 안정성을 확인하였다. 아울러 Steinberg의 경험식에 대한 추가적인 주의점도 고찰하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
조종면 구동장치는 무엇인가? 항공기의 날개에 장착되는 조종면 구동장치는 조종사의 조종에 따라 항공기의 방향 전환, 이/착륙 및 고도 조종을 위해 날개 뒤 조종면의 각도를 조절하도록 하는 항공기 필수 핵심 장비이다. 대형 항공기의 경우 조종면 구동을 위한 소요 회전력이 높으므로, 현재에도 전기-유압식으로 조종면의 각도를 조절하고 있으나, 소형 및 무인항공기의 경우 중량 감량에 유리한 전기-기계식으로 대체되고 있는 추세이다.
항공기용 통합형 전기식 구동장치(이하 EMA구동장치)의 장점은 무엇인가? 현재 개발되고 있는 항공기용 통합형 전기식 구동장치(이하 EMA구동장치)는 전기-기계식이면서, 제어기와 구동기가 일체형으로 통합된 구동장치이다. 제어기와 구동기가 통합되면서, 기존 신호전송을 위한 케이블이 제거되어 중량 감량에 더욱 유리하다. 이 과제의 목표중량(5 kg)을 만족하기 위해 구조의 최적화 감량 설계와 아울러 항공기 운행에 의해 유발되는 진동외란에 대한 구조적 안전성을 동시에 고려하여 설계 되어야 했다.
구조적 안전성을 고려하기 위해 필요한 것은 무엇인가? 이 과제의 목표중량(5 kg)을 만족하기 위해 구조의 최적화 감량 설계와 아울러 항공기 운행에 의해 유발되는 진동외란에 대한 구조적 안전성을 동시에 고려하여 설계 되어야 했다. 구조적 안전성을 고려하기 위해서는 실제 거동과 가까운 해석 모델과 외란에 대한 응답 응력의 합리적인 추정이 필요하다. Lee(1)의 연구에서는 랜덤진동과 정현파 진동이 동시에 부과되는 다기능시현기의 진동외란 영향성을 분석하였고, 당시 해석모델의 보드부는 주요 고유 모드의 중량효과만 영향을 주어 집중질량으로 단순화 하였다, Song et al.
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참고문헌 (11)

  1. Lee, S. K., 2008, A Study for Vibration Disturbance Effect about Multi Function Display installed in Helicopter, Proceedings of the KSNVE Annual Autumn Conference, pp. 188~189. 

  2. Song, O. S. and Lee, H. Y., 2009, Analysis of Transportation Vibration for Truck-mounted Special Equipments via FEM and Experiments, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 19, No. 10, pp. 1083~1091. 

  3. Lee, S. K., 2010, Dynamic Analysis of a Display System Installed in Aircraft Using Finite Element Method, Proceedings of the KSNVE Annual Spring Conference, pp. 134~135. 

  4. Adams, V. and Askenazi, A., 1999, Building Better Products with Finite Element Analysis, OnWord Press, Santa Fe, N.M. 

  5. Ko, D. Y., Kim, K. H. and Kim, S. H. 2012, Structural Analysis and Response Measurement Locations of Inner Barrel Assembly Top Plate in APR1400, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 22, No. 5, pp. 474~479. 

  6. Lee, J. H., Kwon, B. H., Park, N. C. and Park, Y. P., 2013, Dynamic Characteristic Analysis Procedure of Helicopter-mounted Electronic Equipment, Transactions of the Korea Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 23, No. 8, pp. 759~769. 

  7. Steinberg, D. S., 2000, Vibration Analysis for Electronic Equipment, John Wiley & Sons, Inc., New York. 

  8. MIL-STD-810G, 2008, Department of Defense Test Method Standard for Environmental Engineering Considerations and Laboratory Tests. 

  9. ANSYS Workbench Traning Manual, 2012. 

  10. MIL-HDBK-5J, 2003, Metallic Materials and Elements For Aerospace Vehicle Structures. 

  11. Star Modal User's Manual, Rev. 3405-0113 , 1995. 

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