조종사 탑승용 복합재 사다리 설계 = Analysis and design of composite ladder for pilot

국문 초록 (Abstract)

최근 복합재를 적용한 경량화에 관한 연구가 지속적으로 수행됨에 따라 탄소섬유 복합재료를 사용하여 강성대비 경량화를 목표로 하는 부품 연구가 증가하고 있다. 복합재료는 등방성 재료와는 달리 적층판의 방향과 적층 순서에 따라 물리적 특성이 변화한다. 그러므로 복합재료 사다리의 경우 계획한 설계를 검증하기 위해서 구조 해석을 수행하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 패브릭 소재를 적용하여 사다리를 설계하였다. 또한 유한요소해석을 통하여 하중 위치가 사다리에 미치는 영향을 분석하고 가장 문제가 되는 위치를 선정하여 구조적 성능을 분석하였다. 다양한 적층 순서를 적용하여 구조해석을 실시하고 각 층에서의 파손 값을 측정함으로써 적층 순서가 사다리의 구조 강도에 미치는 영향을 분석하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

There has been a continuous study on the weight reduction of structure by composites. Unlike isotropic materials, the physical properties of composites vary according to the direction of laminate and the order of lamination. Therefore, in the case of composite ladders, it is essential to perform structural analysis to verify the planned design. In this study, ladder was designed by applying fabric material. In addition, the effect of loading position on the ladder was analyzed through finite element analysis, and structural performance was analyzed by selecting the most problematic location. We analyzed the effect of stacking order on the structural strength of the ladder by analyzing the structure by applying various stacking sequence and measuring the failure value in each layer.

참고문헌 (Reference)

1 이경규, "복합재/AISI4340 이중구조 후육실린더의 구조적 거동 및 최적화" 한국복합재료학회 24 (24): 22-29, 2011

2 김태환, "강/복합재 이중구조 실린더 설계를 위한 유한요소 해석" 한국복합재료학회 26 (26): 7-13, 2013

3 Budianto, "Strength Analysis on Ship Ladder Using Finite Element Method" 2017

4 Gibson, R. F., "Principles of Composite Material Mechanics" McGraw-Hillm Inc. 1994

5 Jones, Robert M., "Mechanics of Composite Materials" Taylor &Francis Pub. Co. 1999

6 Tabakov, P. Y., "Lay-up Optimization of Multilayered Anisotropic Cylinders Base on a 3-D Elasticity Solution" 84 (84): 374-384, 2006