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이복원(Bok-Won Lee),김천곤(Chun-Gon Kim),박미영(Mi-Young Park) 한국항공우주학회 2007 韓國航空宇宙學會誌 Vol.35 No.11
위그선(WIG: Wing In Ground effect)은 해수면상의 저고도에서 운영되기 때문에 조류충돌에 쉽게 노출될 수 있으며 특히 리딩에지(Leading Edge)는 충돌가능성이 높기 때문에 조류충돌에 대한 구조적 안정성 검증과정이 반드시 필요하다. 이러한 항공기에 대한 조류충돌은 매우 복잡한 현상중의 하나로 다양하고 불확실한 파라메터들이 존재한다. 조류충돌에 대한 해석과정에 있어서 불확실성이 존재하는 파라메터들이 충돌 해석결과에 미치는 영향력을 분석하기 위해 퍼지이론을 적용한 유한요소 해석을 수행하였다. 불확실한 파라메터들이 갖는 조류충돌에 대한 영향력은 비선형 충돌해석 프로그램인 LS-DYNA 3D를 사용하여 해석하였으며 조류충돌 현상에 존재하는 다양하고 불확실한 파라메터들은 퍼지숫자(Fuzzy number)와 멤버십 함수(Membership function)로 표현하여 퍼지연산 및 변환기법 (Transformation method)을 통해 해석과정에 적용하였다. 결론적으로 불확실성이 존재하는 파라메터들이 조류충돌 현상에 미치는 영향력을 퍼지 연산을 통해 수치적으로 평가하였다. The bird strike simulation is a problem characterized by a high degree of uncertainty. It deals with nonlinear dynamics, complicated models of bird materials and geometry, as well as a plenty of possible boundary and initial conditions. In this complex field, uncertainty management plays an important role. This paper aims to assess the effect of input uncertainty of bird strike analysis on the impact behavior of the leading edge of the WIG(Wing in Ground Effect) craft obtained with finite element analysis using LS-DYNA 3D. The uncertainties of the bird strike simulation arise due to imprecision or lack of information, due to variability or scatter, or as a consequence of model simplification. These uncertain parameters are represented by fuzzy numbers with their membership functions quantifying an initial guess for the actual value of the model parameter. Using the transformation method as a special implementation of fuzzy arithmetic, the model can be analyzed with the intention of determining the influence of each uncertain parameter on the overall bird strike behavior.
이복원(Bok-Won Lee),김천곤(Chun-Gon Kim),박미영(Mi-Young),정한구(Han-Koo Jeong) 한국항공우주학회 2007 韓國航空宇宙學會誌 Vol.35 No.12
고속 및 고효율의 해양 수송수단에 대한 필요성이 점차 증가되면서 위그선(WIG: Wing in Ground effect)이 차세대 수송수단으로 관심이 집중되고 있다. 이러한 고속 해양 수송선의 구조설계 시 수면에 대한 충격하중은 중요하게 고려되어야 할 하중요소 중의 하나이며 착수하중에 의한 동적거동은 손상을 초래하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 위그선 착수 시 수면 충격하중에 대한 수치해석을 통해 선체의 동적거동을 평가하였다. 착수환경에서의 수면충격하중을 ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) 유한요소법을 적용하여 해석을 수행하였으며 3차원 쉘요소를 적용한 전기체 모델을 개발하여 위그선의 착수환경에서 선체의 동적거동을 모사하였다. 착수환경은 정상 착수조건과 측풍에 의한 비정상 착수조건 두 가지를 고려하여 해석을 수행하였으며 이러한 착수환경이 위그선 구조의 정적 구조 안정성에 미치는 영향을 평가하였다. Demand for high speed sea transportation modes has been increased dramatically last few decades. The WIG(Wing-in-ground effect) is considered as next generation maritime transportation system In the structural design of high speed marine vessels, an estimation of water impact loads is essential. The dynamic structural responses of the WIG excited by the water impact loads may bring an important contribution to their damage process. The work presented in this paper is focused on the numerical simulation of the water impact on the WIG craft when it lands. It is aimed to study the structural responses of the WIG craft subjected to the water impact loads. The Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) finite element method is used to simulate the water impact of the WIG craft during a landing phase. A full 3D shell element is used to model the WIG craft in carbon composites, and a developed FE model is used to investigate the effect of the water impact loads on the structural responses of the WIG craft. In the analysis, two different landing scenarios are considered and their effects on the structural responses are investigated.
이무형(Mu-Hyoung Lee),한원재(Won-Jae Han),장병욱(Byung-Wook Jang),이복원(Bok-Won Lee),박정선(Jung-Sun Park) 한국항공우주학회 2011 韓國航空宇宙學會誌 Vol.39 No.4
본 연구는 theta 투영법을 이용하여 터보제트 터빈 블레이드 크리프 특성을 파악하는데 목적이 있다. Theta 투영법은 우수한 정확성을 지니고 있어 폭넓게 사용되고 있다. 크리프 특성을 파악하기 위해 고온 크리프 시험을 수행하였으며, 시험 조건은 터보제트 엔진 운용조건과 소재의 비선형 특성을 고려하여 선정하였으며, four theta 모델의 적합성을 평가하기 위해 크리프 시험 결과와 비교하였다. 크리프 시험결과를 활용하여 크리프 곡선은 four theta model을 이용하여 생생하였다. 반복적인 계산을 통하여 비선형 최소자승법을 이용하여 시험 결과에 대해 최적의 theta 값을 도출하였다. Theta 투영법을 이용하여 크리프 곡선을 생성한 결과 R²값이 0.95이상의 우수한 정확성을 지니는 것을 확인하였다. 또한 four theta 모델의 검정을 위해 수행한 시험 결과와 비교하여 예측된 theta 값이 90.0%의 정확도를 가지어, theta 투영법은 크리프 거동을 예측하여 설계목적에 이용하기 위해 유용하게 사용될 수 있다. The present work is aimed to analyze the creep characteristics of a turbojet engine turbine blade using the theta projection method. The theta projection method has been widely used due to its advantages and flexibility. For the creep characteristic analysis of the turbine blade, tests are performed considering the operating conditions and the non-linear material properties. Results from the creep test are fitted using the four theta model. The predicted proprieties using the four theta model are compared with the prediction model and creep test results. To obtain an optimum value of the four theta parameters in non-linear square method, a number of computing processes in the non-linear least square method were carried out to obtain full creep curves. Results using the theta model has more than 0.95 value of R². The results between the experimental values and predicted four theta model has about 90.0% accuracy. The theta projection method can be utilized for a design purpose to predict the creep behavior.