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문제 정의
- 영률과 2차 모멘트 계수 또한 span 방향에 따라 다르지만 EDISON OPT 요소는 평면 보와 등방성 재료를 가정하고 있다. 따라서 이에 적용할 영률과 2차 모멘트 계수를 구조실험 결과를 토대로 추론하였다. 항우연 공개보고서는 in-house 프로그램을 이용하여 주날개 spar의 단면해석을 진행하였고 그 결과로 sectional stiffness를 기록하였다.
- 본 논문에서는 고 세장비 날개의 비행 시 과도한 변형을 방지하기 위한 추가구조물인 wire를 제안하고 구조물 장착위치의 최적화를 시도하였다. 고 세장비 날개의 해석을 위해 대변형에 적합한 OPT 평면요소를 적용하여 선형/비선형 해석을 수행하고 해석결과를 이용해 공력특성의 변화를 분석하였다.
- 본 논문에서는, 고세장비 날개의 변형을 방지하기 위하여 동체와 주날개를 연결한 wire를 고안하였다. 항우연 공개연구 보고서에 기록된 주날개 spar의 구조실험결과를 이용하여 3차원 복합재 형상을 OPT 평면요소에 적용하였다.
가설 설정
- 항우연 공개보고서는 in-house 프로그램을 이용하여 주날개 spar의 단면해석을 진행하였고 그 결과로 sectional stiffness를 기록하였다. 각 section의 영률은 sectional stiffness를 단면 형상의 2차 모멘트 계수로 나누어 구할 수 있고(식- (1)) 이 렇게 계산된 span 방향에 따른 영률 중 최대값을 OPT요소에 적용할 등방성 영률로 가정하였다.
- 따라서 wire 장착위치에 simple support를 가정할 수 있고 이에 따른 hyperstatic system을 unit load method를 이용해 반력을 구하였다.
- 항우연 공개보고서에서 설계한 시범기의 주날개 spar의 단면은 span방향에 따라 단면의 크기가 변하며, 탄소복합재의 적층모양도 다르다. 영률과 2차 모멘트 계수 또한 span 방향에 따라 다르지만 EDISON OPT 요소는 평면 보와 등방성 재료를 가정하고 있다. 따라서 이에 적용할 영률과 2차 모멘트 계수를 구조실험 결과를 토대로 추론하였다.
- 2는 항우연 보고서에서 발췌한 구조실험 장면이다. 이와 마찬가지로 steel 재질의 wire 사용을 가정하고 자체의 인장율과 차지하는 에너지가 무시할 수 있을 만큼 작다고 가정하였다. 따라서 wire 장착위치에 simple support를 가정할 수 있고 이에 따른 hyperstatic system을 unit load method를 이용해 반력을 구하였다.
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