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소형 위그선의 복합재 주익의 경량화 구조 설계 및 해석에 관한 연구

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Author(s)
박현범
Issued Date
2006
Abstract
In this paper, conceptual structural design of the main wing including aileron for a small scale WIG(Wing in Ground Effect) vehicle which will be a high speed maritime transportation system for the next generation in Rep. of Korea, was performed. The Carbon-Epoxy material was selected for the major structure, and the skin-spar with a foam sandwich structure was adopted for improvement of lightness and structural stability.
As a design procedure for the present study, firstly the design load was estimated through the critical flight load case study, and then flanges of the front and rear spars from major bending loads and the skin and the spar webs from shear loads were preliminarily sized using the netting rule and the rule of mixture. Stress analysis was performed by a commercial FEA code, NASTRAN/PATRAN. From the stress analysis results for the first designed wing structure, it was confirmed that the upper skin between the front spar and the rear spar was unstable for the buckling. Therefore in order to solve this problem, a middle spar and the foam sandwich type structure at the skin and the web were added.
After design modification, the structural safety and stability for the final design feature was confirmed. In addition to this, the insert bolt type structure with eight high strength bolts to fix the wing structure to the fuselage was adopted for easy assembly and removal as well as in consideration of more than 20 years fatigue life.
Additional deign on aileron including joint structure between main wing and control surface was performed. The channel type spar, the foam sandwich skin structure and the lug joint were adopted for aileron design.
Alternative Title
Structural Design and Analysis of Main Wing for A Small Scale WIG Vehicle USING Composite Material
Affiliation
조선대학교 대학원
Department
일반대학원 항공우주공학과
Awarded Date
2007-02
Table Of Contents
목차 = i
LIST OF FIGURES = iv
LIST OF TABLES = vii
NOMENCLATURE = viii
ABSTRACT = x
제1장 서론 = 1
제2장 설계 개요 = 4
제1절 설계 요구 조건 = 4
제2절 설계 및 해석 절차 = 7
제3장 구조 설계 하중 해석 = 8
제1절 주익 하중 해석 = 8
제2절 수평 미익 하중 해석 = 11
제3절 엔진 추력에 의한 하중 해석 = 12
제4장 주익 구조 설계 = 13
제1절 설계 개요 = 13
제2절 주익 전후방 스파 설계 및 스킨 설계 = 15
1. 단순 설계 방법에 의한 스파 플랜지 및 스파 웹 설계 = 15
2. 혼합 설계 방법에 의한 스파 플랜지 및 스파 웹 설계 = 17
3. 스킨 설계 = 20
제3절 주익과 동체 연결 부위 설계 = 21
제5장 주익 구조 해석 = 24
제1절 선형 정적 해석 = 25
제2절 좌굴 해석 = 27
제6장 주익 설계 개선 및 구조 해석 = 29
제1절 1차 설계 개선 및 구조 해석 = 29
제2절 2차 설계 개선 및 구조 해석 = 30
제3절 3차 설계 개선 및 구조 해석 = 31
제4절 4차 설계 개선 및 구조 해석 = 32
제5절 최종 구조 설계 결과 = 38
제7장 에일러론 구조 설계 = 41
제1절 에일러론 하중 해석 = 41
제2절 에일러론 스파 플랜지, 스파 웹 및 스킨 설계 = 42
제3절 주익과 에일러론 연결 부위 설계 = 43
제8장 에일러론 구조 해석 = 45
제1절 에일러론 구조 해석 = 45
제2절 연결 부위 구조 해석 = 47
제9장 에일러론 설계 개선 및 구조 해석 = 49
제10장 피로 수명 평가 = 53
제11장 결론 = 55
참고문헌 = 57
Degree
Master
Publisher
조선대학교
Citation
박현범. (2006). 소형 위그선의 복합재 주익의 경량화 구조 설계 및 해석에 관한 연구.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/6649
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000231761
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
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  • Embargo2009-12-10
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