A Study on the Effect of Rivet Layout on the Stress Variation in Doubler Repair

보강재 수리시 리벳 배열이 응력 변화에 미치는 영향 연구

  • 문주연 (국방대학교 무기체계학) ;
  • 신기수 (국방대학교 국방과학학부, 항공공학)
  • Received : 2010.02.23
  • Accepted : 2010.04.13
  • Published : 2010.04.30

Abstract

Doubler repair is one of the frequently applied methods to repair cracks which occur at the structure of aircraft weapon systems. The requirement of the doubler repair for some of aging aircraft has increased more recently. However very few researches have been conducted until now. In this paper, the effect of the various doubler repair methods was evaluated. Especially, the relationship between the array of revet and the effect of stress concentration was investigated. To calculate variation of the stress with different repair methods, commercial FEA program was utilized. As a result, it was shown that the main factor for the variation of stress is pitch and number of revet line. Furthermore the optimized array of revet for the specific geometries of doubler was suggested.

보강재 수리는 항공무기체계 구조물에서 발생하는 각종 균열결함을 수리하기 위한 수리기법 중의 하나이다. 최근 들어 일부 장기운영 항공기에 대한 균열수리 소요는 증가추세에 있으나, 수리기법에 대한 군내에서의 연구는 미비한 실정이다. 본 연구는 보강재 수리방법에 따른 균열수리효과 검증을 목적으로 수행되었다. 특히 수리효과에 직접적으로 영향을 미치는 리벳 배열과 응력집중과의 상관관계를 고찰하였다. 상용 유한요소해석 프로그램을 사용하여 수리방법에 따른 응력의 변화량을 정량적으로 산출하였다. 연구결과 수리강도에 가장 크게 영향을 미치는 요소는 피치와 줄 수임을 확인하였다. 또한 본 연구를 통해 보강재 크기별 최적으로 리벳 배열 방법을 제시할 수 있었다.

Keywords

References

  1. 백세일, "유한요소해석을 이용한 군용 항공기 구조 군열지연 수리평가", 석사학위논문, 서울대학교, 2008
  2. USAF, "T.O. 1-1A-1, Engineering Handbook Series for Aircraft Repair - General Manual for Structural Repair", 2006.
  3. USAF, "T.O. 1-1A-8, Engineering Manual Series Aircraft and Missile Repair - Structural Hardware", 2004
  4. USAF, " T.O. 1-1H-39, Aircraft Battle Damage Repair",
  5. FAA, "AC 43.13-1A, Techniques, and Acceptable Methods, Techniques, and Practices - Aircraft Inspection and Repair", 2001
  6. 항공기설계교육연구회, 항공기 개념설계, 경문사, 서울(2001), p.364.
  7. USAF, "MIL-HDBK-5H, Metallic Materials and Elements for Aerospace Vehicles Structures", 1998.
  8. 민승재, "설계자를 위한 해석입문", MCAE 기술세미나 자료집, (2008), p.78.