복합재료 적층구성에 따른 인간동력 항공기의 날개 설계 = Wing Design of Human Powered Aircraft with Composite Laminates

국문 초록 (Abstract)

인간동력 항공기는 외부의 기계적인 동력원 없이 오직 인간의 힘으로만 비행하는 항공기이다. 외부 동력원이 없기 때문에 기체는 가벼워야 하며 비행을 위하여 항공기의 공력효율 최적화가 되어야 하고, 구조적인 안정성 역시 보장 되어야 한다. 본 논문에서는 인간동력 항공기의 주익스파의 설계 및 구조 시험하는 과정을 기술하였다. 이륙시 날개 끝단의 변위가 2,300[mm]가 될 수 있도록 유한요소법을 이용하여 스파의 복합재료 적층 구조를 설계하였으며, 이를 이론적 접근과 유한요소법을 통하여 검증 하였다. 또한 시험을 통한 검증을 위하여 주익스파 시험 장치를 구성하고 1.1G의 하중에 대하여 검증하였다. 항공기에서 중요한 주익날개의 요소인 주익스파를 설계하고 복합재료의 적층방법에 따른 변위와 하중을 유한요소법을 이용하여 전산해석 하였고 시험기법을 확립하고 주익스파의 안전성을 확보하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1. 연구 배경 및 목적 1
• 1.2. 연구 방법 2
• 제 2 장 적층판의 해석 이론 3
• 2.1 응력, 변형률 및 강성의 변환 3
• 2.2 지배방정식 8
• 제 3 장 파손 이론 13
• 3.1 Tsai-Hill 파손 이론 13
• 3.2 Tsai-Wu 파손 이론 16
• 제 4 장 인간동력 항공기 20
• 4.1 인간동력 항공기 소개 20
• 4.2 주익 설계 23
• 4.3 미익 설계 35
• 제 5 장 주익 구조시험 39
• 5.1. 구조시험 장치 설계 39
• 제 6 장 결 론 43
• 참고문헌 44
• SUMMARY 46