모드 형상과 가속도 성분을 이용한 평판 구조물의 변위 추정 :Estimating Deflection of Flat Shell Structure by using Components of Acceleration And Mode Shapes

이용환

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이용환 (인하대학교, 인하대학교 대학원)

지도교수: 조진연

발행연도: 2018

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이용수11

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2018

모드 형상과 가속도 성분을 이용한 평판 구조물의 변위 추정

이용환 항공우주공학과 2018.01 학위논문

2017

가속도 성분과 모드 형상을 이용한 평판 구조물의 굽힘 변형 추정

이용환 , 조진연 , 김정호 외 2명 한국항공우주학회 학술발표회 초록집 2017.04 학술대회자료

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본 논문은 항공기 날개와 같은 평판 구조물의 항공기 날개의 구조 건전성 모니터링 기술을 목적으로 정적 변위와 동적 변위를 추정하는 기법을 제안하였다.
제안 된 방법에서 가속도 성분과 모드(변형)형상을 선택하고 두 필요성분을 이용하여 구조물의 변형을 추정한다. 제안 된 모드 중첩법 기반 방법은 자유 진동 운동을 가정하기 때문에, 강제적인 진동의 경우 모드 중첩법 기반 방법을 보완하기 위해 시간 적분법에 기반한 다른 방법을 추가 제안한다.
추정된 정적 변위와 동적 변위는 레이저 변위 센서를 사용하여 측정한 변위(유한 요소 프로그램으로 해석한 변위)와 비교 검증하였다. 비교 결과 추정된 변위와 측정한 변위(해석으로 구한 변위)가 일치함을 확인하였다. 이를 통해 날개와 같은 평판 구조물을 대상으로 제안 된 구조 건전성 모니터링 기술의 유용성 및 타당성을 검증하였다.

#모드형상 #가속도 #모드중첩법 #구조건전성모니터링 #변위추정

목 차
요 약 i
Abstract ii
목 차 iii
그림 목차 vi
표 목차 ix
제 1장 서 론 1
제 2장 모드 형상과 가속도 성분을 이용한 평판 구조물의 변위 추정 3
2.1. 모드 중첩법(Modal superposition method) 3
2.2. 평판 구조물의 변위 추정 기법 7
2.2.1. 평판의 변위 표현 7
2.2.2. 평판 구조물의 정적 변위 유도 10
2.2.3. 평판 구조물의 동적 변위 표현(모드 중첩법) 14
2.2.4. 평판 구조물의 동적 변위 표현(모드 가속도 시간 적분법) 15
2.3. 자유 진동하는 평판 구조물의 변위 추정 실험 17
2.3.1. 실험 장비 17
2.3.2. 실험 목적 19
2.3.3. 실험 모델 19
2.3.3.a. 구조물 평면도 19
2.3.3.b. 구조물의 우측면도 20
2.3.3.c. 구조물의 물성치 20
2.3.3.d. 실험 과정 21
2.3.4. 실험 결과 22
2.3.4.a. 구조 해석 프로그램을 사용하여 모드 확인 22
2.3.4.b. 평판 구조물 가속도 데이터 23
2.3.4.c. 백색 가진에 의한 가속도 데이터 FFT 분석 25
2.3.4.d. Filter 설계 27
2.3.4.e. 정적 평형상태 변위 계산 29
2.3.4.f. 동적 변위 계산 결과 29
2.3.4.g. 전체 변위 계산 결과 31
2.4. 동적 하중에 의한 평판 구조물의 변위 추정 해석 32
2.4.1. 해석 목적 32
2.4.2. 해석 모델 32
2.4.2.a. 구조물 평면도 32
2.4.2.b. 구조물의 우측면도 33
2.4.2.c. L형 보강재 우측면도 33
2.4.2.d. 구조물의 물성치 33
2.4.2.e. 유한요소격자 34
2.4.2.f. 경계 조건 34
2.4.2.g. 하중 조건 34
2.4.3. 해석 결과 35
2.4.3.a. 등가 날개 구조물의 모드 해석 35
2.4.3.b. 등가 날개 구조물 가속도 데이터 36
2.4.3.c. 동적 변위 계산 결과(모드 가속도 시간 적분법) 38
제 3장 결론 40
제 4장 참고문헌 42

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