• 제목/요약/키워드: Aeroelastic Simulation

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슬라이딩 모드 제어기법을 이용한 유연날개의 플러터 억제 (Flutter Suppression of a Flexible Wing using Sliding Mode Control)

  • 이상욱;석진영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.448-457
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    • 2013
  • 본 논문에서는 항공기 유연날개의 플러터 억제를 위한 능동 제어시스템을 슬라이딩 모드 제어기법을 이용해 설계하였다. 제어력으로는 유연날개 뒷전 조종면 움직임으로 발생하는 공기력을 이용하였으며, 이를 위해 공탄성 모델, 조종면 작동기 모델, 돌풍 모델로 구성되는 서보 공탄성 모델링을 수행하였다. 플러터 억제를 위한 조종면 제어시스템은 슬라이딩 모드 제어기와 측정값을 이용해 상태 변수를 추정하는 칼만 필터를 조합해 구성하였으며, 수치 시뮬레이션을 통해 유연날개 모델에 대한 플러터 억제 효과를 확인하였다.

KFLOW Results of Airloads on HART-II Rotor Blades with Prescribed Blade Deformation

  • Sa, Jeong-Hwan;Kim, Jee-Woong;Park, Soo-Hyung;Park, Jae-Sang;Jung, Sung-Nam;Yu, Yung-Hoon
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제10권2호
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    • pp.52-62
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    • 2009
  • A three-dimensional compressible Navier-Stokes solver, KFLOW, using overlapped grids has recently been developed to simulate unsteady flow phenomena over helicopter rotor blades. The blade-vortex interaction is predicted for a descending flight using measured blade deformation data. The effects of computational grid resolution and azimuth angle increments on airloads were examined, and computed airloads and vortex trajectories were compared with HART-II wind tunnel data. The current method predicts the BVI phenomena of blade airloads reasonably well. It is found from the present study that a peculiar distribution of vorticity of tip vortices in an approximate azimuth angle range of 90 to 180 degrees can be explained by physics of the shear-layer interaction as well as the dissipation of numerical schemes.

슬라이딩 모드 제어기법을 이용한 3차원 유연날개 돌풍응답 제어 (Gust Response Alleviation of a Three-dimensional Flexible Wing using Sliding Mode Control)

  • 이상욱;석진영
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.220-225
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    • 2013
  • In this study, active control system using sliding mode control method is presented to achieve the gust response alleviation of a three-dimensional flexible wing model. For this purpose, aeroservoelastic model which is composed of aeroelastic plant, control surface actuator model, and gust model depicting the atmospheric turbulence is formulated in the state space. The aerodynamic force generated by the motion of a trailing edge control surface of a flexible wing is made use of as control means. An active control system combining state feedback sliding mode controller and state estimator based on measured responses such as wing tip acceleration and wing root strain is designed for gust response alleviation of a flexible wing aeroservoelastic model. The performance of the controller designed is demonstrated via numerical simulation for the representative flexible wing model under gust loading conditions.

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해상 풍력발전체에 작용하는 풍하중과 파랑하중간의 비선형 상쇄간섭 해석 -수리모형실험을 중심으로 (Analysis of Nonlinear Destructive Interaction between Wind and Wave Loads Acting on the Offshore Wind Energy Converter based on the Hydraulic Model Test)

  • 조용준;양기석
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.281-294
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    • 2015
  • 해상 풍력발전체 최적설계에 필요한 파력과 풍력의 비선형 상쇄 간섭 생성기작을 규명하기 위해 5MW급 해상풍력 발전체를 대상으로 1/50 scale로 수리모형실험을 수행하였다. 해상풍력 발전체의 하부구조물은 시공이 용이하여 가장 선호되는 mono pile로 선정하였다. 돌풍은 Kaimal 스펙트럼과 상호스펙트럼에 기초한 Monte carlo 모로 재현하였으며, 모의결과를 토대로 순간 최대풍속은 10 m/s로 조정하였다. 파고는 해상풍력 시범단지가 예정되어있는 우리나라 서해안 해역의 파황을 고려하여 $H_s=0.1m$, 0.15 m, 0.2 m로 선정하였다. 수리모형실험 결과, 파력과 풍력의 비선형 상쇄 간섭은 해역이 거칠수록 보다 확연하게 관측되었으며, 이러한 결과는 해수면 요철로 인해 대기와 해수면의 경계에서 출현하는 Large eddy가 비선형 상쇄 간섭의 생성 기작이라는 우리의 추론을 뒷받침한다.