• 제목/요약/키워드: soft aircraft impact

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Damage potential: A dimensionless parameter to characterize soft aircraft impact into robust targets

  • Hlavicka-Laczak, Lili E.;Kollar, Laszlo P.;Karolyi, Gyorgy
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제78권1호
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    • pp.31-39
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    • 2021
  • To investigate numerically the effect of all parameters on the outcome of an aircraft impact into robust engineering structures like nuclear power plant containments is a tedious task. In order to reduce the problem to a manageable size, we propose a single dimensionless parameter, the damage potential, to characterize the main features of the impact. The damage potential, which is the ratio of the initial kinetic energy of the aircraft to the work required to crush it, enables us to find the crucial parameter settings that need to be modelled numerically in detail. We show in this paper that the damage potential is indeed the most important parameter of the impact that determines the time-dependent reaction force when either finite element (FE) modelling or the Riera model is applied. We find that parameters that do not alter the damage potential, like elasticity of the target, are of secondary importance and if parameters are altered in a way that the damage potential remains the same then the course of the impact remains similar. We show, however, that the maximum value of the reaction force can be higher in case of elastic targets than in case of rigid targets due to the vibration of the target. The difference between the Riera and FE model results is also found to depend on the damage potential.

두부 손상 보호를 위한 승객용 헬멧 개발 연구 (The Research on the Development of Passenger Helmet to Prevent Head Trauma)

  • 임정구;권기선
    • 한국항공운항학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.58-63
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    • 2010
  • Introduction : Head trauma is the main cause of death in aircraft crash. In a Michigan study of structurally survivable, fatal accidents, 80% of the fatally injured had received head trauma. We tried to develop a new helmet for passengers, and perform its efficiency test. Methods : An aircraft helmet requires an excellent protection against head trauma, lightness, and small volumes. In addition, it must be wearable, fire resistant, and non toxic when it is burning. We developed two new helmets made from silicone foam which met all theses requirements. One was thin (2.5cm), and the other was thick (6.3cm). These looked like a motorcycle helmet and had only a soft silicone as liner material without an outer hard shell. Therefore we can carry them easily inside aircrafts. The standard test for helmet is Snell's drop test. It measures the impact acceleration of head shaped metal wearing helmet during we drop it at certain heights. Impact sites were total 5 sites (front, back, right, left and top) for each helmet. All these sites were impacted twice. Results : The thickness of impact sites varied from 2.5cm to 6.3cm. The impact acceleration of 2.5cm thickness site when it was dropped from 1.0 meter was 379g. But, that of 6.3cm thickness site when it was dropped from 1.5 meter was only 163g. Unfortunately, both helmets didn't meet the Snell Standard for motorcycle helmets. Discussion : If we add suitable outer hard shell, and change its thickness and design, the efficiency will be increased. A study indicated that helmet could reduce the risk of head trauma up to 85%. We made helmet for passengers in aircraft crash for the first time. If we improve its weak points, it will decrease the frequency of head trauma in aircraft craft.

터빈 익렬 주위에서의 부유입자 유동 및 마모량 해석 (Analysis of Particle Laden Flow and Erosion Rate Around Turbine Cascade)

  • 김완식;조형희
    • 한국추진공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.14-23
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    • 1998
  • 본 연구에서는 제트 추진 기관의 터빈 익렬에서의 유동과 대기중에 부유되어 있는 입자들이 제트엔진 내부로 유입될 경우 이에 따른 압축기 날개의 마모 및 충돌 부위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 일반적으로 각종 항공기의 추진 기관용 가스 터빈 엔진은 대기중에 부유되어 있는 각종 입자들의 영향을 받게 된다. 특히, 화산 지역, 먼지 입자 부유물이 많은 공업지대 또는 사막지역을 비행하는 항공기의 경우는 모래 알갱이, 먼지, 및 연소 입자의 직접적인 영향을 받아 각 요소들에 심각한 부식 및 마모가 발생됨으로써 성능 저하 및 냉각통로의 막힘, 압축기와 터빈 날개의 손상 등이 예측되어 진다. 이러한 손상들은 초기에는 미세하게 발생하지만, 손상 정도가 점점 누적됨에 따라서 항공기의 안전 운전에 심각한 위험 요소로서 작용할 수 있으며, 경제적으로도 기관의 유지 보수비용의 증가를 가져 올 수 있다. 따라서 압축기에 화산재 또는 대기중에 부유되어 있는 금속 입자나 먼지 입자 등이 유입되었을 경우, 압축기 날개의 손상 부위와 정도를 예측하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 다양한 입자의 유입각에서 라그랑지안 방법을 적용하여 압축기 날개 유로로 부유된 입자의 궤적을 예측하고 입자의 충돌에 의한 충격량을 계산하였다. 아울러 정량적인 충돌량을 해석하기 위하여 입자 충돌 계수를 정의하여 압축기 날개 표면의 충돌특성을 해석하였다. 세라믹과 연강에 대한 날개 표면의 마모량을 계산하였으며, 이러한 예측들을 통하여 표면에의 코팅 등의 개선책을 찾을 수 있었다.

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