• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.88-89
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• 2011

풍하중이 작용하는 교량의 응답을 구하기 위하여 RFA(Rational Function Approximation)와 같은 시간 영역해석법이 널리 사용되고 있다. 교량 단면의 공기역학적 특성을 정의하는 플러터 계수는 주파수 영역에서 정의되기 때문에, 시간 영역해석을 위하여 inverse Fourier transform을 통해 얻어진 impulse response function을 이용한 중첩 적분법이 제안되었다. 시간 영역해석을 위해서는 플러터 계수에 상관성이 존재해야 함을 밝히고, 최적화 방법을 이용하여 시간 영역 해석을 위한 플러터 계수 산정법을 제안하고자 한다. B/D=20의 구형 단면에 적용하여 제안한 방법의 타당성을 검증하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.26 no.5
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• pp.518-527
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• 2016

The present study considers the usage of concentrated forces to simulate real panel flutter. The concept of using concentrated forces have been validated for studying the flutter of wing structure in subsonic flow, yet its application in the supersonic region remained to be explored. Hence, a simply supported panel subjected to forces, equivalent to aerodynamic force is considered for studying supersonic panel flutter. The distributed aerodynamic forces are approximated to few concentrated forces by taking numerical integration. The aeroelastic equation is formulated using the classical small-deflection theory and the piston theory for linear panel flutter whereas for emulated panel flutter the flutter equation is derived by replacing the pressure due to aerodynamic loading with pressure from concentrated loading. Finally, flutter frequency, flutter dynamic pressure, and corresponding mode shape are found for emulated panel flutter and compared with linear panel flutter. Two important parameters, the number of concentrated forces and their location are discussed through numerical examples and optimization process respectively. So far, the flutter results acquired in this study are reasonable to suggest the feasibility of reproducing panel flutter using concentrated forces.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2006.05a
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• pp.696-702
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• 2006

Flutter characteristics of composite curved wing were investigated in this study. The efficient and robust system for the flutter optimization of general composite curved wing models has been developed using the coupled computational method based on both the standard genetic algorithm and the micro genetic algorithms. Micro genetic algorithm is used as an alternative method to overcome the relatively poor exploitation characteristics of the standard genetic algorithm. The present results show that the micro genetic algorithm is more efficient in order to find optimized lay-ups for a composite curved wing model. It is found that the flutter stability of curved wing model can be significantly increased using composite materials with proper optimum lamination design when compared to the case of isotropic wing model under the same weight condition.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.5 no.1
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• pp.85-96
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• 2001

Recent development of a smart structures module and its successful integration with a multidisciplinary design optimization software $ASTROS^*$ and an Aeroservoelasticity module is presented. A modeled F-16 wing using piezoelectric actuators is used as an example to demonstrate the integrated software capability to design a flutter suppression system. For an active control design, neural network based controller is used for this study. A smart structures module is developed by modifying the existing thermal loads module in $ASTROS^*$ in order to include the effects of the induced strain due to piezoelectric actuation. The control surface/piezoelectric equivalence model principle is developed, which ensures the interchangeability between the control surface force input and the piezoelectric force input to the Aeroservoelasticity modules in $ASTROS^*$. The results show that the developed controller can increase the flutter speed.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.72-72
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• 2011

산업의 발달과 건설재료의 개발 및 설계 시공 기술의 급속한 발전으로 더 가볍고 더 긴 경간을 가진 교량이 건설되고 있다. 그러나 교량이 더 길어지고 가벼워질수록 풍하중에 의한 영향은 더욱 크게 받게 되어 여러 종류의 피해를 입게 된다. 이제는 어느 정도 잘 알려진 1940년에 발생한 Tacoma Narrow교의 붕괴사고는 내풍 설계의 필요성을 극단적으로 보여주는 대표적인 예로서 본격적인 내풍 공학 연구에 시발점이 되었다. 현재까지 아직 시공은 되지 않았으나 기본 설계 및 내풍안정성 평가가 완료되 주경간장 3,300m의 Messina교 및 2,800m의 일본해협횡단도로 프로젝트 초장대 현수교(안)의 출현까지 짧은 기간 동안 비약적인 기술 성장을 이루고 있다. 장대교량의 설계시 많은 풍동실험을 거쳐서 내풍안정성이 뛰어난 단면을 찾게 된다. Akashi교의 경우에도 트러스, 싱글박스, 트윈박스 등의 다양한 단면에 대한 풍동실험을 수행한 끝에 최종적으로 트러스 단면을 선택하였다. Great Belt교에서는 싱글박스 단면을 대상으로 다양한 단부 각도에 대한 결과를 바탕으로 최종 단면을 선정하였다. Stonecutter 교에는 트윈박스를 채용하여 기존 싱글박스를 뛰어넘는 도약을 단행하였다. 그리고 Messina교의 경우에는 약 20년에 걸쳐서 설계를 진행해 오면서 점진적으로 단면을 개선하여 최종적으로 트리플박스 단면을 채택하였다. 국내에서도 광양대교의 설계시 싱글박스에서 시작하여 트윈박스의 간격 최적화를 통하여 최종단면을 도출하였다. Akashi교는 최장경간장을 자랑하지만 고전적인 트러스 단면을 사용함으로써 Great Belt교, Stonecutter교, Messina교 등과 같이 혁신적인 단면을 채택한 교량에 비하여 상대적으로 기술적 가치를 인정받지 못하고 있다. 따라서 새로운 내풍 단면의 개발은 교량 설계를 위한 실용적인 측면에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 경제적이고 내풍안정성이 우수한 도전적인 현수교 단면을 개발하는데 목적을 두고 있다. 이를 위하여 먼저 교량 계획 단계에 필요한 자료를 제공하기 위하여 기존 강박스 현수교의 제원을 수집하고 그 특성을 분석하여 각종 구조 변수들이 내풍안정성에 미치는 상대적인 영향을 평가하고, 근사적으로 고유진동수를 추정할 수 있는 추정식을 제시하였다. 그 다음으로 초장대 현수교 단면을 개발하기 위하여 다양한 풍동실험을 수행하고 가능한 단면 형상을 제시하였다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.22 no.5
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• pp.480-488
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• 2012

The aircrafts with high aspect ratio wings made by a composite material have been developed, which enable high energy efficiency and long-term flight by reducing air resistance and structural weight. However, they have difficulties in securing the aeroelastic stability such as the flutter because of their long and flexible wings. The flutter is unstable self-excited-vibration caused by interaction between the structural dynamics and the aerodynamics. It should be verified analytically prior to first flight test that the flutter does not happen in the range of flight mission. Normally, the finite element model is used for the flutter analysis. So it is important to construct the finite element model representing dynamic characteristics similar to those of a real aircraft. Accordingly, in this research, to acquire dynamic characteristics experimentally the modal test of the aircraft with high aspect ratio composite wings was conducted. And then the modal parameters from the finite element analysis(FEA) were compared with those from the modal test. To make analysis results closer to test results, the finite element model was updated by means of the sensitivity analysis on variables and the optimization. Finally, it was proved that the updated finite element model is reliable as compared with the results of the modal test.