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소형항공기 설계-인증-해석 통합 소프트웨어 CADIS-SA 개발연구
이재우,누엔반,툰린,장막심,박승빈,김상호,김임권 한국항공우주학회 2012 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2012 No.11
항공기 인증-설계통합시스템은 인증기술과 항공기 설계 및 최적화기술을 효과적으로 융합하는 통합시스템을 구축하는 것이다. 본 연구개발은 소형항공기급 인증-설계 통합설계 절차를 확립하고 개념정립, 설계/해석/최적화의 전 과정을 유기적으로 수행할 수 있으며 주어진 자원과 시간을 효율적으로 이용하여 최적의 항공기 외형설계를 지원한다. 인증요건을 포함하는 요구도 분석의 결과를 토대로 초기 사이징, CATIA 3D 자동형상 구현, 설계해석 및 최적화, 하중해석, 인증관련 데이터베이스 등의 개별 프로그램과 이들 전체를 종합한 통합프레임워크로 구성된다. 실제 항공기 개발과정에서 개념/기본설계에 적용하여 검증을 하였으며 향후 교육기관 등에서 활용할 수 있도록 안정화 및 실용화를 위한 작업을 진행 중이다.
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論文(논문) : 통합 해석 및 설계 최적화 기술을 이용한 무인기 성능 향상 연구
김지민 ( Ji Min Kim ),누엔반 ( Nhu Van Nguyen ),서정일 ( Jung Il Shu ),티안막심 ( Ma Xim Tyan ),이재우 ( Jae Woo Lee ),김상호 ( Sang Ho Kim ) 한국항공운항학회 2013 한국항공운항학회지 Vol.21 No.1
This paper describes the design optimization of Unmanned Aerial Vehicles(UAVs). An optimization framework has been developed and implemented for the conceptual design of UAVs. An integrated design analysis program was developed with several analysis modules such as propulsion, performance, mission, weight, and stability and control. A UAV configuration design optimization was performed by implementing the integrated analysis to enhance the endurance of UAVs. A SQP optimizer was utilized to build an optimization module for this program and sensitivity analysis was performed to determine the trends of shape variables for developing optimization objective. In conclusion, the results indicate that the resulting optimized UAVs configurations show performance improvements over the baseline design and reliable analysis results.
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다정밀도 해석기법을 이용한 무인항공기 다분야통합 최적설계
이재우(Jae-woo Lee),최석민(Seok-min Choi),누엔반(Nguyen Nhu Van),김지민(Jimin Kim),변영환(Yung-Hwan Byun) 한국항공우주학회 2012 韓國航空宇宙學會誌 Vol.40 No.8
본 연구에서는 개념설계 단계에서의 해석 결과의 정확도를 높이기 위한 다정밀도 해석과 모든 분야의 요구도를 만족하기 위한 다분야통합 설계 최적화 기법을 적용하였다. 무인항공기의 해석을 위하여 경험식 기반의 저정밀도 해석도구들이 초기 사이징, 공력, 추진, 임무, 중량, 성능, 안정성 도구들로 모듈화되어 개발 및 검증되었다. 개발된 해석도구를 이용하여 설계통합 프로그램을 구성하고, 설계의 정확도를 증가시키기 위하여 다정밀도 해석에 와류 격자법을 이용하였다. 다분야통합 설계 최적화를 위하여 MDF 기법이 적용되었다. 또한 최적화 도구로는 구배기반 최적화 기법을 적용하였다. 제시한 방법의 타당성을 밝히기 위하여, 저정밀도 해석만을 적용한 방법과 다정밀도 해석을 적용한 두 가지 방법의 최적화 결과를 비교하여 본 연구에서 제안된 다정밀도 해석이 개념설계 단계에서 적용 가능함을 보였다. In this study, Multi-fidelity analysis is performed to improve the accuracy of analysis result during conceptual design stage. Multidisciplinary Design Optimization(MDO) method is also considered to satisfy the total system requirements. Low-fidelity analysis codes which are based on empirical equations are developed and validated for analyzing the Unmanned Aerial Vehicle(UAV) which have unconventional configurations. Analysis codes consist of initial sizing, aerodynamics, propulsion, mission, weight, performance, and stability modules. Design synthesis program which is composed of those modules is developed. To improve the accuracy of the design method for UAV, Vortex Lattice Method is used for the strategy of MFA. Multi-Disciplinary Feasible(MDF) method is used for MDO technique. To demonstrate the validity of presented method, the optimization results of both methods are compared. According to those results, the presented method is demonstrated to be applicable to improve the accuracy of the analyses during conceptual design stage.
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