초록 ▼

지금까지 항공기의 설계는 날개의 구조물이 변형을 일으키지 않는다는 가정하에 공기역학적 및 구조역학적인 설계를 해왔다. 그러나 현대의 항공기는 날로 경량화되어가는 추세에 따라 복합재료를 많이 사용하게 되어 항공기 날개의 탄서 변형이 커짐에 따라 항공기 날개의 공기역학적 및 구조역학적 설계를 하는데 구조물의 탄성 변형 효과를 고려하는 것이 매우 중요하게 되었다. 본 연구에서는 국내의 미흡한 항공기 날개의 공력 특성과 날개의 구조해석용 전문 전산 프로그램을 개발하는 것이 주목적이다. 본 연구에서는 날개의 구조해석을 위해 복합재료 평판의

지금까지 항공기의 설계는 날개의 구조물이 변형을 일으키지 않는다는 가정하에 공기역학적 및 구조역학적인 설계를 해왔다. 그러나 현대의 항공기는 날로 경량화되어가는 추세에 따라 복합재료를 많이 사용하게 되어 항공기 날개의 탄서 변형이 커짐에 따라 항공기 날개의 공기역학적 및 구조역학적 설계를 하는데 구조물의 탄성 변형 효과를 고려하는 것이 매우 중요하게 되었다. 본 연구에서는 국내의 미흡한 항공기 날개의 공력 특성과 날개의 구조해석용 전문 전산 프로그램을 개발하는 것이 주목적이다. 본 연구에서는 날개의 구조해석을 위해 복합재료 평판의 유한요소법을 사용하고, 공기력 해석을 위해 와류격자법을 사용하였다. 개별적인 구조해석 프로그램 및 공기력 해석 프로그램의 연결을 위한 SURFACE SPLINE을 통하여 공기력과 변위의 정확한 전달을 할 수 있게 함으로써 일반적인 형상의 날개의 변형을 고려한 정확한 정적 공력하중과 변위를 구하였다. 등방성 및 이방성 재질을 갖는 대칭 및 비대칭 날개에 대해 속도, 발음각, 적층각 등을 변수로 하여 공력계수와 날개의 변형을 계산하였다.

목차 Contents

• 제1장 서론...15
• 제2장 이론 전개...19
• 제1절 가정 및 전체적 계산과정...19
• 제2절 복합재료 평판의 유한요소 해석...21
• 1. 복합 적층판의 단층에 대한 구성 방정식...21
• 2. 적층판의 구성 방정식...23
• 3. 대칭 적층 평판의 평형 방정식...26
• 4. 유한요소법의 정식화...29
• 제3절 와류 격자법...33
• 제4절 Surface Spline 방법...41
• 1. Surface Spline...41
• 2. FEM 절점과 VLM 격자점 간의 보간...42
• 3. 공기력의 절점력으로의 변환...46
• 제3장 정적 공력하중 해석...48
• 제1절 대칭 날개에 대한 해석...48
• 1. 유한요소법과 와류격자법의 검증...48
• 2. 날개의 모델링과 경계조건...50
• 3. 다른 공기력 프로그램을 이용한 방법과의 비교...52
• 4. 등방성 재질의 날게에 대한 해석...59
• 5. 복합재료 날개에 대한 해석...71
• 제2절 비대칭 날개에 대한 해석...95
• 1. 비대칭 날개의 연구배경...95
• 2. 날개의 모델링과 경계조건...96
• 3. 등방성 재질의 날개에 대한 해석...96
• 4. 복합재료 날개에 대한 해석...103
• 제4장 결론...113
• 참고 문헌...115