• 제목/요약/키워드: 고세장비 구조

검색결과 14건 처리시간 0.023초

2014년 인하대학교 인력항공기 Main spar의 2차원/3차원의 해석 비교 및 설계초기단계 적용가능성 연구 (A study on 2D/3D analysis for 2014 Inha Human Power Aircraft main spar)

  • 이예호;윤도희
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
    • /
    • 제5회(2016년)
    • /
    • pp.268-268
    • /
    • 2016
  • 기계적 장치의 도움 없이 오직 사람의 힘으로만 비행을 해야 하는 인간 동력 항공기는 높은 동력 효율 및 최소한의 무게를 지니며 고세장비(High Aspect Ratio)날개 특성을 가지고 있다. 따라서 공력 및 구조적 최적화가 필요하며 고세장비 날개 특성에 따른 대변위 해석이 필요하다. 비행가능한 특정 순항속도에서 3차원 날개에 작용하는 양력에 대해, Edison Solver(Educational program for finite element analysis (CASADSolver))를 이용하여 2차원 spar에 분포하중으로 적용하였을 때의 응력 분포 및 끝단 변위 분석하고자 한다. 또한, 2차원 spar에 일정한 간격으로 집중하중을 작용하였을 때 생기는 변위와 3차원 spar를 이용한 하중해석 결과의 변위를 비교하고자 한다. 위의 두 분석 결과로 비교적 계산자원이 많은 3차원 해석이 아닌 2차원 해석으로 인간 동력 항공기 날개 설계 초기단계에 적용가능한 지에 대해 비교한다.

  • PDF

마이크로 열소자 제작을 위한 고세장비 금속채널의 레이저 가공 (Laser micromachining of high-aspect-ratio metallic channels for the application to microthermal devices)

  • 오광환;이민규;정성호
    • 한국광학회지
    • /
    • 제17권5호
    • /
    • pp.437-446
    • /
    • 2006
  • 본 연구에서는 레이저유도 에칭기술을 이용한 스테인레스강의 고세장비 미세채널 제조에 대하여 기술한다. 공정 변수 최적화와 반복에칭을 통하여 높은 세장비를 갖는 미세채널을 제조하였으며 제조된 미세채널은 레이저출력과 에칭용액의 농도를 적절하게 조절함으로써 U 형상과 V 형상 사이의 단면 구조를 가지며 열변형이 없는 우수한 표면 형상을 보였다. 채널과 채널 사이의 간격은 $150{\mu}m$ 또는 그 이하이며 $15{\sim}50{\mu}m$ 범위의 폭을 갖는 10 이상의 고세장비 미세채널이 제조되었다. 레이저출력, 레이저초점의 이송속도, 에칭용액의 농도 등의 공정 변수들이 제조된 채널의 폭, 깊이 그리고 단면 형상에 미치는 영향에 대하여 자세히 보고한다.

2 차원 평판가공법을 이용한 고세장비 미세 격벽어레이구조물 가공 (Study on Machining High-Aspect Ratio Micro Barrier Rib Array Structures using Orthogonal Cutting Method)

  • 박언석;최환진;김한희;전은채;제태진
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제29권12호
    • /
    • pp.1272-1278
    • /
    • 2012
  • The micro barrier rip array structures have been applied in a variety of areas including as privacy films, micro heat sinks, touch panel and optical waveguide. The increased aspect ratio (AR) of barrier rip array structures is required in order to increase the efficiency and performance of these products. There are several problems such as burr, defect of surface roughness and deformation and breakage of barrier rip structure with machining high-aspect ratio micro barrier rip array structure using orthogonal cutting method. It is essential to develop technological methods to solve these problems. The optimum machining conditions for machining micro barrier rip array structures having high-aspect ratio were determined according to lengths ($200{\mu}m$ and $600{\mu}m$) and shape angles ($2.89^{\circ}$ and $0^{\circ}$) of diamond tool, overlapped cutting depths ($5{\mu}m$ and $10{\mu}m$), feed rates (100 mm/s) and three machining processes. Based on the optimum machining conditions, micro barrier rib array structures having aspect ratio 30 was machined in this study.

인간동력항공기의 붙임각 변화에 따른 날개 끝단 굽힘변위 최소화 연구 (Minimization of the Bending Deflection of the Human-powered Aircraft Wing Induced by Change of an Incidence Angle)

  • 이창배;임병욱;주현식;신상준
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제47권2호
    • /
    • pp.98-106
    • /
    • 2019
  • 인간동력항공기의 날개는 고세장비의 형상을 가지고 있어 큰 굽힘변위가 발생한다. 본 논문에서는 고세장비 형상의 날개가 가지는 구조적인 한계를 붙임각을 변경함으로써 개선하고자 하였다. 날개의 익형 및 단면형상을 고정시킨 후 동일 수준의 양력 발생을 만족시킨다는 전제하에 붙임각의 변경에 따른 날개 끝단의 굽힘변위 변화 경향을 관측하였다. 이를 위해 유한날개의 양력, 항력, 모멘트 하중을 날개의 각 섹션에 분포시켰다. 그리고 EDISON의 "geometrically exact beam (GEB)" 프로그램과 "Variational Asymptotic Beam Sectional Analysis (VABS)" 단면해석 프로그램을 사용하여 변경된 설계안의 구조 안전도를 평가하였다. 또한, 다물체 동역학 해석 프로그램 DYMORE를 이용하여 본 논문에서 예측한 날개의 끝단 변위 예측값을 비교 검증하였다.

고 세장비 일체형 복합재 날개 제작 연구 (A Study on Manufacture of Integrated Composite Wing with High Aspect Ratio)

  • 주영식;전우철;변관화;조창민;한진욱
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제41권2호
    • /
    • pp.127-133
    • /
    • 2013
  • 본 논문에서는 일체형 복합재 날개 제작에 대한 연구를 수행하였다. 날개는 피벗구조 형태 및 양항비가 큰 고 세장비 구조를 가지고 있다. 날개는 가벼워야할 뿐만 아니라 구조성능 요구조건을 만족하는 충분한 강도 및 강성이 요구되므로 탄소섬유 복합재를 적용하여 설계하였다. 제작비용을 줄이기 위해 구성 부품을 일체형으로 설계하여 구조 부품수를 감소시키고, 오토클레이브를 사용하여 날개를 일체성형으로 제작하였다. 제작공정별 시편시험을 수행하여 재료물성을 확인하였으며, 부분품시험을 통하여 일체성형에 따른 구조성능을 검증하였다.

고세장비 연속주름을 갖는 박판구조물 제작을 위한 다단성형공정 개발 (Development of a Multi-step Stamping Process for the Effective Fabrication of a Thin Sheet for High Aspect Ratio Corrugated Structures)

  • 최성우;박상후;정호승;민준기;정재헌;조종래;김현준;폴 윌리암
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제34권2호
    • /
    • pp.219-226
    • /
    • 2010
  • 스탬핑 프로세서는 고생산성과 낮은 가격으로 인해 자동차 차제나 항공기 부품, 그리고 전자제품 등 다양한 장치에 널리 이용된다. 최근에 에너지 산업과 연관되어 연료전지 분리판, 열교환기 등에 사용되는 주름구조를 가지는 박판의 응용이 급속히 증가되고 있다. 그러나 복잡한 형상 때문에 주름구조물을 한번의 성형으로 만들기가 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 다단성형공정을 이용하여 성형성을 향상시키는 방법을 제안하였다. 1 차 박판성형 후 열처리를 통하여 가공경화 부분을 제거하고 다시 성형하는 방법으로 복잡하고 실용성이 높은 박판구조물 제작이 가능하도록 하였다. 본 연구에서는 제안한 방법을 검증하기 위하여 판형 열교환기에 응용이 가능한 두께 $100{\mu}m$를 가지는 박판주름구조를 제작하고 공정변수를 연구하였다.

항공기 Wing-box 구조해석을 위한 비선형 쉘 유한요소 및 병렬계산 기법 개발 (Nonlinear Shell Finite Element and Parallel Computing Algorithm for Aircraft Wing-box Structural Analysis)

  • 김혜진;김성환;홍지우;조해성
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제48권8호
    • /
    • pp.565-571
    • /
    • 2020
  • 본 논문에서는 항공기 Wing-box 모델에 대한 비선형 구조해석의 계산을 정확하고 효율적으로 수행하기 위해 병렬계산 알고리즘을 개발하였다. 이를 위해 co-rotation 이론 기반 비선형 쉘 요소를 적용하였으며 요소기반 분할 병렬계산 알고리즘을 개발하였다. 기 개발 해석은 선행연구결과 및 기존 상용프로그램의 예측결과와 비교하여 정확성을 확인하였으며 병렬계산의 효율성을 분석하였다. 마지막으로 고세장비 날개 wing-box 구조에 적용하였으며 단방향 공력-구조 결합해석을 수행하였다.

Fine pitch probe 제작을 위한 고세장비 마이크로 구조물 제작 (Fabrication of High Aspect Ratio Micro Structure for fine pitch probe production)

  • 이상일;김웅겸;표창률;김대용;양승진;고귀현;김학준;전병희
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소성가공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.356-359
    • /
    • 2007
  • Continuing improvements in integrated circuit chip density and functionality have mostly contributed toward a very large-scale integrated circuit(VLSI) and display device. In order to test (pass or fail) all of the high integrated semiconductor chip and display device, fine pitch probes are used. Fine pitch probes are manufactured by electroforming process of a Ni alloy in an electrolytic bath. In this paper, we expect that the electric field in bath with the Finite Element Method and applying the FEM result. So, we can obtained the probes that have high aspect ratio of 10 : 1

  • PDF

미세 폴 구조물 가공을 위한 마이크로 앤드밀링 기술 (Micro End-milling Technology for Micro Pole Structures)

  • 제태진;최두선;이응숙;홍성민;이종찬;최환
    • 한국기계가공학회지
    • /
    • 제4권4호
    • /
    • pp.7-13
    • /
    • 2005
  • In the case of fabricating micro pole structures such as column, square-pole and gear shaft by the micro end-milling process, it can be useful in the fields of industry, for example, micro parts, electrode for electrical discharge machining and micro mold for injection molding. In this study, machining factors and the process were analyzed. Machining experiments of various micro pole configurations were performed. Analysis of the change and effect of the cutting force according to the machining conditions was carried out. An analytical study of the deformation of the micro pole caused cutting conditions and cutting force through the finite element method and ANSYS program was carried out. As a result, this research presented a method of fabricating the column pole of below $100{\mu}m$ diameter with high aspect ratio by using micro end-milling process, and based on that, a method of fabricating a variety of applicable structures. Also the minimum size of the pole capable of fabricating through theory and experiment were demonstrated.

  • PDF