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항공기 응력해석 실무 상세페이지

과학 응용과학 ,   과학 과학일반

항공기 응력해석 실무

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항공기 응력해석 실무

책 소개

<항공기 응력해석 실무> 항공기 개발에서 가장 중요한 것 중 하나가 항공기 중량이다. 성능과 운영 유지비 등에 막대한 영향을 끼치기 때문이다. 항공기 중량에서도 가장 큰 비중을 차지하는 것이 기체 구조물인데, 이 기체 구조물의 중량은 하중해석, 응력해석 및 손상 허용해석 결과를 반영한 구조설계로 결정된다. 이 책은 신규 엔지니어들이 응력해석 업무를 이해하기 쉽도록 기초 역학 지식 및 실무 기초를 다룬다.


출판사 서평

응력해석에 입문한 엔지니어들에게 필요한 기초 역학지식 및 실무 기초 소개

응력해석이란 외부 하중에 의해 구조물에 작용하는 응력을 계산하고 구조물의 파손형태와 종류를 고려하여 작용하는 응력이 허용능력 이하의 응력수준을 가지도록 치수를 결정하는 작업이다.

이 책은 이러한 응력해석에 신규로 입문하는 엔지니어들이 쉽게 읽을 수 있도록 기초부터 상세히 다룬다.

1장에서는 설계 단계별 응력해석 프로세스와 응력해석의 기초가 되는 이론, 외부하중을 설명한다. 2장에서는 금속재, 복합재의 물성 및 설계치에 대해 설명하며, 3장에서는 설계 하중 조건, 인자, 패스너 간격 등 응력해석의 기준들에 대해 설명한다. 또한 4장에서는 유한 요소의 설명 및 유한 요소 해석에 대해 설명하며 마지막 5장에서는 축방향 부재, 패널, 체결부 및 샌드위치 구조물의 파손모드별 응력 해석 방법을 설명한다.

이 책을 통해 항공기 응력해석의 기초에서 실무까지 쉽게 이해할 수 있을 것이다.


저자 프로필

김상국

  • 학력 경상대학교 항공공학과 박사
    경상대학교 산업대학원 생산기술공학과 석사
    전남대학교 기계공학과 학사
  • 경력 한국항공우주산업㈜ KF-X상세해석2팀 팀장

2017.01.26. 업데이트 작가 프로필 수정 요청


저자 소개

전남대학교 기계공학과 학사
경상대학교 산업대학원 생산기술공학과 석사
경상대학교 항공공학과 박사
T-50/KC-100/차군무인기 기체 응력해석 업무 수행
현, 한국항공우주산업㈜ KF-X상세해석2팀 팀장


문창오

한양대학교 기계공학과 학사
KAIST 기계공학과 석사
T-50/TA-50/FA-50/KC-100 기체 응력해석 업무 수행
현, 한국항공우주산업㈜ KF-X상세해석1팀 팀장

목차

응력해석 기초 이론09

01 응력해석 개요10
02 응력해석 프로세스15
구조배치 설계 단계16
상세 설계 단계16
03 하중의 종류18
하중 특성에 따른 분류18
·정적 하중(Static Loads)18
·동적 하중(Dynamic Loads)18
하중 원인에 따른 분류19
·공력 하중(Air Loads)19
·관성 하중(Inertial Loads)19
·추력(Thrust)19
·항력(Drag)20
·평형(Equilibrium)20
항공기 운용 상테에 따른 분류21
·비행 하중(Flight Loads)21
·지상 하중(Ground Loads)21
활용에 따른 분류22
·강도 해석 하중22
·수명 해석 스펙트럼 하중23
응력해석 관점에 따른 분류24
·외부 하중(External Loads)24
·내부 하중(Internal Loads)24
04 자유 물체도(Free-Body Diagram)26
05 안전여유율(Margin of Safety)28
최대 뒤틀림 에너지 이론(Maximum Distortion Energy Theory)28
최대 전단 응력 이론(Maximum Shear Stress Theory)30
최대 수직 응력 이론(Maximum Normal Stress Theory)32
파손 이론의 비교33
복합 응력이 작용할 때의 안전여유율34
06 응력(Stress)37
응력의 종류39
응력의 부호 규약41
응력 변환(Stress Transformation)42
주응력(Principal Stresses)43
최대 전단응력(Maximum Shear Stress)44
등가 응력(Equivalent Stress, von Mises Stress)45
07 변형률(Strain)46
변형률 변환(Strain Transformation)47
주변형률(Principal Strain)48
변형률과 변위의 관계48
응력과 변형률의 관계49


재료 물성 및 설계치51

01 응력-변형률 선도53
02 재료 물성치56
03 소성굽힘(Plastic Bending)61
fo 계산 방법64


응력해석 기준69

01 설계 하중(Design Loads)71
설계 제한 하중(Design Limit Loads) 조건72
극한 하중(Ultimate Loads) 조건72
02 온도 요구 조건73
03 해석 인수(Analysis Factors)74
피팅 인수(Fitting Factor)74
베어링 인수(Bearing Factor)75
캐스팅 인수(Casting Factor)75
04 최소 설계 두께 (Minimum Design Thickness)76
05 패스너 간격(Fastener Spacing)77
06 재료 허용치(Material Allowables)79
07 베어링 허용치(Bearing Allowables)80
08 맞춤 감소 인수(Fit Reduction Factor)81
09 소성 굽힘 허용치(Plastic Bending Allowables)82


유한 요소 해석 Finite Element Analysis83

01 유한 요소 해석(Finite Element Analysis)84
02 유한 요소 모델(Finite Element Model)85
03 유한 요소 모델 종류와 용도91
전기체 유한 요소 모델(Coarse Grid Finite Element Model)91
상세 유한 요소 모델(Fine Grid Finite Element Model)94
04 유한 요소 선택100
쉘(Shell) 요소102
솔리드(Solid) 요소104
다른 자유도를 가지는 요소의 연결106
강체 요소의 활용110
05 단위계(Units)116
06 경계 조건(Boundary Condition)118
07 하중 조건(Load Condition)119
08 모델 확인(Model Verification)122



응력해석 실무125

01 축방향 부재126
강도126
크리플링128
·금속재 크리플링128
·복합재 크리플링132
Column Buckling137
Beam Column138
02 패널142
좌굴142
·금속재 평판 좌굴142
·금속재 굴곡 있는 패널 좌굴155
·복합재 평판 좌굴159
03 체결부168
패스너 체결부168
본딩 체결부171
·이중 겹침 체결부171
·Scarf 체결부175
04 복합재 샌드위치 구조물178
강도179
Intracell 좌굴181
Face 링클링(Wrinkling)183
전단 crimping185
코어 엣지 밴드(Edge band)186
좌굴189

부록 복합재 역학 이론197


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