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Vibration Correlation Technique을 이용한 내부 압력을 받는 금속재 단순 원통 구조의 비파괴적 전역 좌굴 하중 예측
Nondestructive Buckling Load Prediction of Pressurized Unstiffened Metallic Cylinder Using Vibration Correlation Technique 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.50 no.2, 2022년, pp.75 - 82  

전민혁 (Chungnam National University) ,  공승택 (Chungnam National University) ,  조현준 (Chungnam National University) ,  김인걸 (Chungnam National University) ,  박재상 (Chungnam National University) ,  유준태 (Korea Aerospace Research Institute) ,  윤영하 (Korea Aerospace Research Institute)

초록
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내부 압력과 압축하중을 받는 발사체 추진제 탱크 구조의 좌굴 하중을 비파괴적으로 예측할 수 있는 기법이 필요하다. 기하학적 초기 결함이 존재하는 단순 원통 구조의 전역 좌굴 하중은 좌굴이 발생하지 않는 범위에서의 고유진동수-압축하중의 상관관계를 이용한 Vibration correlation technique (VCT)을 사용하여 비파괴적으로 예측 가능하다. 본 연구에서는 내부 압력과 압축하중을 동시에 받는 추진제 탱크 구조 형태인 얇은 금속재 단순 원통 구조의 진동 및 좌굴 시험을 수행하였고 VCT를 이용하여 전역 좌굴 하중을 예측하였다. 두께가 얇은 구조의 진동 시험을 위해 스피커를 이용한 비접촉식 가진 방법을 이용하였고 응답은 고분자 압전 센서(PVDF)로 측정하였다. VCT로 예측된 전역 좌굴 하중을 좌굴 시험에서 측정된 좌굴 하중과 비교하여 비파괴적 전역 좌굴 하중 예측 기법을 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Nondestructive method to predict buckling load for the propellant tank of launch vehicle should be evaluated. Vibration correlation technique can predict the global buckling load of unstiffened cylindrical structure with geometric initial imperfection using correlation of natural frequency and compr...

주제어

#단순 원통   #내부 압력   #전역 좌굴   #고분자 압전 센서  

참고문헌 (9)

  1. Souza, M., Fok, W. and Walker, A., "Review of Experimental Techniques for Thin-walled Structures Liable to Buckling," Experimental Techniques, Vol. 7, No. 9, 1983, pp. 21~25. 

  2. Abramovich, H., Govich, D. and Grunwald, A., "Buckling Prediction of Panels Using the Vibration Correlation Technique," Progress in Aerospace Sciences, Vol. 78, 2015, pp. 62~73. 

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  3. Chaves-Vargas, M., Dafnis, A., Reimerdes, H.-G. and Schroder, K.-U., "Modal Parameter Identification of a Compression-loaded CFRP Stiffened Plate and Correlation with Its Buckling Behavior," Progress in Aerospace Sciences, Vol. 78, 2015, pp. 39~49. 

  4. Arbelo, M. A., de Almeida, S. F. M., Donadon, M. V., Rett, S. R., Degenhardt, R., Castro, S. G. P., Kalnins, K. and Ozolins, O., "Vibration Correlation Technique for the Estimation of Real Boundary Conditions and Buckling Load of Unstiffened Plates and Cylindrical Shells," Thin-Walled Structures, Vol. 79, 2014, pp. 119~128. 

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  5. Arbelo, M. A., Kalnins, K., Ozolins, O., Skukis, E., Castro, S. G. P. and Degenhardt, R., "Experimental and Numerical Estimation of Buckling Load on Unstiffened Cylindrical Shells Using a Vibration Correlation Technique," Thin-Walled Structures, Vol. 94, 2015, pp. 273~279. 

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  6. Kalnins, K., Arbelo, M. A., Ozolins, O., Skukis, E., Castro, S. G. P. and Degenhardt, R., "Experimental Nondestructive Test for Estimation of Buckling Load on Unstiffened Cylindrical Shells Using Vibration Correlation Technique," Shock and Vibration, Vol. 2015, 2015, ID 729684. 

  7. Skukis, E., Ozolins, O., Andersons, J., Kalnins, K. and Arbelo, M. A., "Applicability of the Vibration Correlation Technique for Estimation of the Buckling Load in Axial Compression of Cylindrical Isotropic Shells with and without Circular Cutouts," Shock and Vibration, Vol. 2017, 2017, ID 2983747. 

  8. Franzoni, F., Odermann, F., Wilckens, D., Skukis, E., Kalnins, K., Arbelo, M. A. and Degenhardt, R., "Assessing the Axial Buckling Load of a Pressurized Orthotropic Cylindrical Shell Through Vibration Correlation Technique," Thin-Walled Structures, Vol. 137, 2019, pp. 353~366. 

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  9. Franzoni, F., Degenhardt, R., Albus, J. and Arbelo, M. A., "Vibration Correlation Technique for Predicting the Buckling Load of Imperfection-sensitive Isotropic Cylindrical Shells : An Analytical and Numerical Verification," Thin-Walled Structures, Vol. 140, 2019, pp. 236~247. 

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