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논문 기본 정보

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학술저널
저자정보
최형준 (국방기술품질원) 박성제 (국방기술품질원)
저널정보
한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제21권 제6호
발행연도
2020.6
수록면
448 - 454 (7page)

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본 연구는 항공기 운용 중 발생하는 구조결함의 원인을 규명하고 개선형상에 대한 구조 건전성을 확인하고자 한다. 항공기 균열은 Bulkhead 체결구조로서 연료탱크 경계 Web 파열로 인한 연료누유 현상에서 식별되었다. 균열의 특성을 확인하기 위해 파단면을 분석하였고 반복하중에 의해 균열이 진전되어 최종 파단으로 이어지는 피로파괴로 판단하였다. 또한 다중 시작점에서 균열이 시작되는 것으로 소재의 결함이 균열의 주요 원인으로 판단되지 않는다. 항공기운용 중 발생하는 기동하중에 대한 균열 영향을 확인하기 위해 항공기 지상 및 비행시험을 통해 분석을 수행하였다. 항공기 운용 중 균열 부위의 하중 측정 데이터와 항공기 설계하중과의 비교를 통한 분석 결과 측정하중은 설계 대비 30% 수준으로 파손을 유발할 수준은 아니라고 판단하였다. 항공기 운용 시 진동하중의 원인으로 조립 및 단품 제작공차가 최대 0.06inch 발생할 수 있는 Gap을 검토하였고, 분석결과 균열부위에서 큰 응력인 약 32ksi가 발생하였다. 또한 Pre-Load에 의해 M.S.(Margin of Safety)가 +0.71에서 +0.34로 약 50%이상 감소되는 것으로 확인되어 항공기 설계하중과 조합 시 균열 가능성이 급격히 증가하였다. 따라서 항공기 균열부위에 대하여 구조 보강 및 Gap 제거를 통해 결함을 개선하였다. 개선형상에 대하여 구조강도 해석 결과 Bulkhead는 허용응력 대비 M.S.가 약 +0.88이고 Fitting 형상은 약 +0.48로서 충분한 마진이 확보되었다. 또한 수명해석 결과 형상 개선 전 수명인 약3,600 시간 대비 개선형상은 약84,000 시간으로서 항공기 설계수명 대비 구조건전성을 확인하였다.
#Structure Crack #Bulkhead #Pre-load #Structural Life Analysis #Fatigue

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 본론
3. 결론
References

참고문헌 (9)

참고문헌 신청
“Aircraft Structural Integrity Program (ASIP),” MIL-STD-1530D, 2016. google schola Yoon, Y. I., Kim, S. T, “ Aging Aircraft’s Main Damage Characteristics and Effects of Structural Degradation Induced by Pitting Corrosion Fatigue,” Proceeding of Spring Conference KSME , pp. 101-107, 2010. google schola S.J. Kim, T.W. Kim, “Study on Fixed Wing Aircraft Fatigue Life Substantiation Method,” Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics, pp. 41-46, 2016. DOI: https://doi.org/10.12985/ksaa.2016.24.1.041 Crossref J.W. Hur, “Study on Fatigue Life Estimation for Aircraft Engine Support Structure,” Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers-A 34(11) , pp. 1667-1674, 2010. DOI: https://doi.org/10.3795/KSME-A.2010.34.11.1667 Crossref M.U. Jang, Y.W. Lee, Y. J, Seo, S. Y. Jin, “The Study on Improvement about Structural Integrity of Main Landing Gear for Rotorcraft,” Korea Academy Industrial Cooperation Society, pp. 459-467, 2019. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2019.20.10.459 Crossref

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