$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

EDISON Ksec2D와 Grid Search 법을 이용한 헬리콥터 블레이드 단면의 형상 최적화
Optimization Study of a Helicopter Rotor Blade Section Using EDISON Ksec2D and Grid Search Method 원문보기

EDISON SW 활용 경진대회 논문집. 제5회(2016년), 2016 Mar. 22, 2016년, pp.183 - 189  

나덕환 (건국대학교 항공우주정보시스템공학과) ,  함재준 (건국대학교 항공우주정보시스템공학과) ,  배재성 (건국대학교 항공우주정보시스템공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, an optimization study on a helicopter rotor blade cross-section was made. Generalization was made to the baseline cross-section to simplify the analysis. To have better performance in aeroelastic response, with the aerodynamic center being the origin of the baseline, the distance betw...

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 1단계에서는 설계 변수공간 전역을 탐색하였다. 격자의 크기는 이후에 거칠 단계보다 상대적으로 크게 설정하여 전역적인 측면에서 목적함수값의 분포 경향을 확인하고자 했다. 탐색과정에서 큐빅스플라인 보간법을 이용하여 혹시 모를 의외의 최저점도 탐색할 수 있도록 했다.
  • 이번 연구에서는 블레이드의 단면형상을 바꾸는 방향으로 최적화 연구를 수행했다. 공력탄성학적 현상들 중 하나인 발산속도를 늦추기 위한 최적형상을 찾고자 했다. 발산의 원인에는 여러 가지가 있지만, 이번 연구에서는 강성과 질량을 제약조건으로 부여하고, 전단중심과 공력중심 사이의 거리, 그리고 전단중심과 질량중심 사이의 거리를 각각 줄일 수 있는 최적형상을 찾고자 했다.
  • 공력탄성학적 현상들 중 하나인 발산속도를 늦추기 위한 최적형상을 찾고자 했다. 발산의 원인에는 여러 가지가 있지만, 이번 연구에서는 강성과 질량을 제약조건으로 부여하고, 전단중심과 공력중심 사이의 거리, 그리고 전단중심과 질량중심 사이의 거리를 각각 줄일 수 있는 최적형상을 찾고자 했다. 단면의 주요 중심치와 강성을 구하기 위해 EDISON 구조동역학 웹페이지에서 단면해석전문프로그램인 Ksec2D-AE를 이용했다.
  • 본 연구에서는 시중에서 판매되는 R/C 헬리콥터와 여러 헬리콥터 블레이드의 단면형상들을 바탕으로 기준 형상을 선정하여, 균형추 반지름과 날개보의 위치를 설계변수로 하는 최적화 연구를 수행했다. EDISON 구조동역학 웹페이지에서 제공하는 전문 단면해석프로그램 Ksec2D-AE를 이용하였고, 최적화 기법으로 Grid search 법과 큐빅 스플라인 보간법을 사용하여 공력중심과 질량중심의 거리를 최소화 시킬 수 있는 최적 형상을 도출할 수 있었다.
  • 이 절에서는 최적형상에 대해 Dmc와 Dac가 미치는 영향에 대해 분석한다.
  • 이번 연구에서는 블레이드의 단면형상을 바꾸는 방향으로 최적화 연구를 수행했다. 공력탄성학적 현상들 중 하나인 발산속도를 늦추기 위한 최적형상을 찾고자 했다.
  • 현재 연구의 목적은 전단중심을 기준으로, 전단중심과 공력중심 사이의 거리(Dac)와 전단중심과 질량중심 사이의 거리(Dmc)를 각각 최소화하는 것이다. 블레이드에 작용하는 공력과 중력에 의한 하중을 고려하여 목적함수의 각 항에 가중계수(w1, w2)를 도입했다.

가설 설정

  • 경계조건의 경우, 실제 로터의 회전축에 힌지가 설치되어 있지 않으므로, 블레이드의 한쪽 단이 완전히 구속된 것으로 가정했다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
블레이드의 단면형상에 대한 최적화 연구는 어떻게 분류되는가? 헬리콥터 블레이드에 대한 다양한 연구들이 진동 및 소음의 감소, 공력탄성학적인 문제 등의 해결을 위해 최적화 알고리듬을 도입했다. 블레이드의 단면형상에 대한 최적화 연구는 크게 두 가지 관점으로 분류될 수 있는데, 단면내부의 형상을 바꾸거나(Dhadwal et al, 2013; Lim et al, 1989), 단면을 구성하는 재료의 배치를 바꾸는 것(Ganguli et al, 1996; Ganguli et al, 1996;, Kathiravan et al, 2007) 으로 분류된다.
헬리콥터는 무엇이 핵심적인 역할을 담당하는가? 헬리콥터의 경우, 회전축을 중심으로 회전하는 날개들로 구성된 로터가 핵심적인 역할을 담당한다. 정지비행 및 전진비행 시, 로터를 구성하는 블레이드는 고정익기보다 복잡한 유동현상을 겪는다.
내부를 구성하는 대표점들의 위치를 설계변수로 설정하는 것의 단점은 무엇인가? (Dhadwal et al, 2013) 두 번째 방법은 단면형상을 여러 가지 구성요소(균형추, 날개보 등)들의 조합으로 보고, 구성요소들의 최적위치 및 형상을 설계변수들로 잡는 것이었다. 첫 번째 방법은 두 번째 방법보다 더욱 정확한 결과를 줄 수 있으나, 계산비용이 상대적으로 많이 드는 단점이 있다. 계산비용에 제약이 있는 이번 연구의 특성을 고려하여, 두 번째 방법을 이용하기로 했다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로