• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.929-929
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• 2005

In this study, computational demonstrations for the flutter suppression are presented for the 3-DOF airfoil system with oscillating flap. Advanced computational methods such as computational fluid dynamics (CFD) and computational structural dynamics (CSD) are used and a simultaneous coupling method has been developed to accurately conduct flutter analyses. In addition, optimal control theory is integrated into the CFD based flutter analysis method to construct the coupled aeroservoelastic analysis system for the airfoil with oscillating flap. For a well-defined typical section model, fundamental unsteady aerodynamics and flutter characteristics are investigated. Finally, to show the effectiveness of flutter control the physical aeroelastic responses are directly compared between the open loop and the closed loop systems.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권2호
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• pp.203-218
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• 2017

This paper focuses on the computational study of nonlinear effects of unsteady aerodynamics for non-classical aileron buzz. It aims at a comprehensive investigation of the aileron buzz phenomenon under varying flow parameters using the describing function technique with multiple inputs. The limit cycle oscillatory behavior of an asymmetrical airfoil is studied initially using a CFD-based numerical model and direct time marching. Sharp increases in limit cycle amplitude for varying Mach numbers and angles of attack are investigated. An aerodynamic describing function is developed in order to estimate the variation of limit cycle amplitude and frequency with Mach number and angle of attack directly, without time marching. The describing function results are compared to the amplitudes and frequencies predicted by the CFD calculations for validation purposes. Furthermore, a limited sensitivity analysis is presented to demonstrate the potential of the approach for aeroelastic design.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.54-62
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• 2023

자유로운 이착륙과 뛰어난 비행능력을 가진 플랩핑 날갯짓 비행체에 관한 집중적 연구개발이 진행되고 있다. 대부분의 플랩핑 날갯짓에 관한 연구는 동기화된 운동의 다양한 운동변수에 대한 연구들로 비동기 운동을 수행하는 에어포일의 비정상 공력 특성에 미치는 영향에 대한 관심은 크지 않았다. 본 연구에서는 히브와 피치 진동운동 주파수가 서로 다른 에어포일의 비정상 공력특성을 수치적으로 연구했다. 먼저 비동기 운동에 따른 운동특성과 받음각 변화를 파악하였다. 해석 결과 진동수 비가 1.0인 경우 양력은 발생하지 않았고 추력이 크게 발생했다. r=0.5인 경우 양력이 크게 발생하였다. 에어포일 주변의와 분포와 표면에서의 압력계수를 분석하여 비동기 진동운동을 하는 에아포일의 공력특성을 분석했다. r=0.5인 경우 r=1.0인 경우 보다 더 큰 앞전 및 뒷전 와들이 관찰되었으며, 이 와들이 비동기 진동운동을 하는 에어포일의 공력특성에 큰 영향을 미친 것을 발견하였다. 향후 피치진동의 진폭이 비동기 진동운동을 하는 에어포일의 비정상 공력특성에 미치는 영향을 연구할 계획이다.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제3권4호
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• pp.349-362
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• 2016

The numerical solutions of unsteady hydromagnetic natural convection Couette flow of a viscous, incompressible and electrically conducting fluid between the two vertical parallel plates in the presence of thermal radiation, thermal diffusion and diffusion thermo are obtained here. The fundamental dimensionless governing coupled linear partial differential equations for impulsive movement and uniformly accelerated movement of the plate were solved by an efficient Finite Element Method. Computations were performed for a wide range of the governing flow parameters, viz., Thermal diffusion (Soret) and Diffusion thermo (Dufour) parameters, Magnetic field parameter, Prandtl number, Thermal radiation and Schmidt number. The effects of these flow parameters on the velocity (u), temperature (${\theta}$) and Concentration (${\phi}$) are shown graphically. Also the effects of these pertinent parameters on the skin-friction, the rate of heat and mass transfer are obtained and discussed numerically through tabular forms. These are in good agreement with earlier reported studies. Analysis indicates that the fluid velocity is an increasing function of Grashof numbers for heat and mass transfer, Soret and Dufour numbers whereas the Magnetic parameter, Thermal radiation parameter, Prandtl number and Schmidt number lead to reduction of the velocity profiles. Also, it is noticed that the rate of heat transfer coefficient and temperature profiles increase with decrease in the thermal radiation parameter and Prandtl number, whereas the reverse effect is observed with increase of Dufour number. Further, the concentration profiles increase with increase in the Soret number whereas reverse effect is seen by increasing the values of the Schmidt number.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권5호
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• pp.335-342
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• 2020

스텔스 성능을 향상시키기 위해 꼬리날개를 제거한 무미익 항공기는 러더(rudder)를 대체하여 스포일러(spoiler)를 활용하여 방향조종을 수행한다. 짧은 시간에 스포일러 작동을 반복하는 경우 비정상적(unsteady)이고 비선형적인 공력특성이 발생하여 항공기 비행성능에 역효과(adverse effect)를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 dynamic mesh 기법을 적용한 전산해석을 통하여 스포일러 전개에 따른 에어포일의 비정상 공력 특성을 해석하였다. 스포일러 전개 속도, 장착 위치, 전개 스케줄(deployment scheduling) 변화에 따른 공력특성을 분석하여 스포일러의 동적 작동에 따른 역효과를 감소시킬 수 있는 방안을 검토하였다. 스포일러 장착위치 및 전개 방식의 적절한 선정을 통해 스포일러 동적 역효과를 감소시킬 수 있음을 확인하였으며, 에어포일 형상최적화를 통한 역효과 감소방안에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 이러한 동적 공력 데이터는 향후 무미익 형태의 항공기 개발에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권7호
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• pp.647-654
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• 2010

본 연구에서는 날갯짓 비행체 날개의 유체-구조 연계를 고려한 설계나 날갯짓 비행체의 비행 동역학 및 제어 시뮬레이션에 적용 가능한 효율적인 공력모델을 제안하고, 풍동 실험을 통해 공력모델의 특성을 검증하고자 한다. 날갯짓 비행체는 저 레이놀즈 수 영역의 비정상 유동장의 지배를 받기 때문에, 이 영역에서 날개 운동에 따른 공력을 효과적으로 측정할 수 있도록 풍동실험장치를 설계 및 개발하였다. 본 연구의 실험장치 특성상 힘을 측정하는 2축-로드셀은 비관성계에 있기 때문에, 순수한 날개의 공력을 측정하기 위해서는 관성력을 보정해주어야 하며, 이에 대한 방법론을 수립하였다. 최종적으로 유동속도, 날개의 운동 주파수 및 고정 받음각에 따라 날개에 작용하는 양력 및 항력의 평균값 및 평균 제곱근 값을 비교함으로서 실험결과와 공력모델의 특성을 비교 검증하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권2호
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• pp.61-66
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• 2015

In this study, an aero-acoustic analysis around pantograph of a high speed train is performed. Computational technique and grid system is validated with wind tunnel test result and unsteady acoustic pressure data are used for analyzing noise level of each part of pantograph. FLUENT is used for flow analysis and LES(Large Eddy Simulation) is applied for analyzing turbulent flow. For acoustic analysis, Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H) acoustics model is used and it bring the aero-acoustic characteristic of pantograph. As the result, contact strip, knee, substructure of pantograph is confirmed as a main source of aero-acoustic noise and it is dealt in various frequencies. The result is expected to help building improved grid system.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권10호
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• pp.905-911
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• 2011

초소형 작동기 기술의 발전과 함께, 초소형 플랩핑 날개짓 비행체 개발 연구가 활발히 진행중이다. 본 연구에서는 경계요소법을 사용하여 히브진동운동하는 3차원 날개의 운동학적 매개변수인 진동 주파수 및 진폭과 기하학적 변수인 테이퍼 및 종횡비의 변화에 따른 양력 및 추력 특성을 연구했다. 날개짓 주파수가 1Hz 보다 작은 경우 진폭과 무관하게 양력이 발생하지 않았다. 추력계수 값은 날개짓 주파수와 히빙진폭이 클수록 값의 크기가 증가했다. 테이퍼 비와 종횡비가 큰 날개일수록 양력 및 추력 값이 크게 나타났다. 향후 피칭 및 플랩핑 운동 날개의 공력특성변화에 대한 연구를 수행할 예정이다.

• Wind and Structures
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• 제5권2_3_4호
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• pp.277-290
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• 2002

A two dimensional discrete vortex method (DIVEX) has been developed at the Department of Aerospace Engineering, University of Glasgow, to predict unsteady and incompressible flow fields around closed bodies. The basis of the method is the discretisation of the vorticity field, rather than the velocity field, into a series of vortex particles that are free to move in the flow field that the particles collectively induce. This paper gives a brief description of the numerical implementation of DIVEX and presents the results of calculations on a recent suspension bridge deck section. The results from both the static and flutter analysis of the main deck in isolation are in good agreement with experimental data. A brief study of the effect of flow control vanes on the aeroelastic stability of the bridge is also presented and the results confirm previous analytical and experimental studies. The aeroelastic study is carried out firstly using aerodynamic derivatives extracted from the DIVEX simulations. These results are then assessed further by presenting results from full time-dependent aeroelastic solutions for the original deck and one of the vane cases. In general, the results show good qualitative and quantitative agreement with results from experimental data and demonstrate that DIVEX is a useful design tool in the field of wind engineering.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.173-178
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• 2005

In this paper, an efficient and robust analysis system for the flutter optimization of laminated composite wings has been developed using the coupled computational method based on the genetic algorithm. General three-dimensional doublet-lattice method is efficiently used to compute generalized aerodynamic forces of T-tail configuration in the frequency domain. Structural dynamic analyses of laminated composite T-tail models are conducted using finite clement method. The classical P-k flutter analysis technique is applied to effectively solve the aeroelastic governing equations in the frequency domain. Optimum design studies using genetic algorithm have been conducted in order to obtain maximum flutter stability of a composite T-tail configuration. The results show that flutter stability can be significantly increased using composite materials with proper optimum design concepts even for the same weight and shape condition. In the view point of engineering design, it is also importantly shown that the optimization of the vertical wing part is highly effective comparing to the optimization of horizontal wing part.