열음향 피로 시험 장치를 이용한 티타늄 시편의 동적 거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Dynamic Behavior of a Titanium Specimen Using the Thermal-Acoustic Fatigue Apparatus)

서지정보

· 발행기관 : 한국항공우주학회
· 수록지 정보 : 한국항공우주학회지 / 48권 / 2호 / 127 ~ 134페이지
· 저자명 : 고은수, 김문국, 문영선, 김인걸, 박재상, 김민성

초록

고초음속 항공기는 초음속 비행 중 공력 가열에 의하여 높은 온도 환경에 노출되기 때문에 동체 및 날개 구조물은 더블 패널 형태의 열 차폐 구조로 설계하여 기체 내부로 높은 온도의 열이 전달되는 것을 막는다. 얇은 두께의 더블 패널 외피는 초음속 항공기의 고출력 엔진 소음과 제트 유동에 의한 음향 하중에 노출되어 음향 피로 손상이 발생할 수 있다. 따라서 열음향 복합 하중을 받는 초음속 항공기 외피 구조의 거동 확인과 피로수명 예측이 필요하다. 본 논문에서는 열음향 복합 하중을 모사할 수 있는 열음향 시험 장치를 설계/제작하여 열음향 하중이 적용되는 티타늄 시편의 열음향 시험을 수행하였다. 열음향 복합 하중에 의한 구조물의 동적 거동을 확인하였으며, 시편 단위 열음향 시험 결과와 유한요소해석 결과를 비교하여 해석 모델을 검증하였다.

영어초록

High supersonic aircraft are exposed to high temperature environments by aerodynamic heating during supersonic flight. Thermal protection system structures such as double-panel structures are used on the skin of the fuselage and wings to prevent the transfer of high heat into the interior of an aircraft. The thin-walled double-panel skin can be exposed to acoustic loads by supersonic aircraft's high power engine noise and jet flow noise, which can cause sonic fatigue damage. Therefore, it is necessary to examine the behavior of supersonic aircraft skin structure under thermal-acoustic load and to predict fatigue life. In this paper, we designed and fabricated thermal-acoustic test equipment to simulate thermal-acoustic load. Thermal-acoustic testing of the titanium specimen under thermal-acoustic load was performed. The analytical model was verified by comparing the thermal-acoustic test results with the finite element analysis results.

참고자료

· 없음