항공기용 외부연료탱크 질량 관성모멘트 측정 시험치구 및 오차분석 (Test Fixture and Error Analysis for Measuring Mass Moment of Inertia for Aircraft External Fuel Tank)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 25권 / 7호 / 356 ~ 362페이지
· 저자명 : 김현기, 김성찬, 하병근, 안수홍

초록

질량 관성모멘트는 물체가 자신의 회전운동을 유지하려는 정도를 나타내는 물리량이다. 질량 관성모멘트는 회전운동을 기술하는데 필요한 각운동량, 각속도, 각가속도, 회전힘들 사이의 관계를 나타내며, 시험체의 회전축, 질량 그리고 형상 등에 의해 달라진다. 질량 관성모멘트는 수치해석 모델을 통해 계산할 수 있으나, 수치해석 모델을 실제 구조물의 질량 분포나 각 구성품들의 위치와 정확하게 일치하도록 만드는 것은 불가능하다. 따라서, 수치해석 모델의 계산값과시험 측정값 사이의 오차를 확인하여 질량 관성모멘트 측정시험의 신뢰성을 검증할 필요가 있다. 본 논문에서는 항공기용 외부연료탱크의 질량 관성모멘트를 측정하고 그 결과를 제시하였다. 본문에서는 질량 관성모멘트를 측정하기 위한시스템 구성과 시험치구, 그리고 질량 관성모멘트 측정을 위한 시험설치에 대해 설명하였다. 또한, 질량 관성모멘트 계산에 사용되는 파라미터 산출을 위해 수행해야 하는 무게중심 측정 방법을 설명하였다. 그리고, 시험에 사용하는 스프링상수의 선형 구간을 파악한 후, 진동시험을 통해 각 시험체의 진동주파수를 측정하여 질량 관성모멘트의 계산에 적용하였다. 시험결과로, 측정한 질량 관성모멘트와 기준값과의 비교를 통해 측정 결과의 오차를 분석하여 시험 결과의 신뢰성수준을 확인하였다.

영어초록

The mass moment of inertia (MMOI) represents the relationship between angular momentum, angular velocity, angular acceleration, and rotational forces necessary to describe rotational motion; it varies depending on the rotation axis, mass, and shape of the test specimen. The MMOI can be calculated using a numerical model, but it is impossible to make the numerical model exactly match the mass distribution of the test specimen or the location of each component. Therefore, it is necessary to verify the reliability of the MMOI measurement test by checking the error between the value of the numerical model and the test measurement. In this study, the MMOI of an aircraft external fuel tank was measured. The system configuration and test fixture for measuring the MMOI and the test installation were explained. In addition, the method of measuring the center of gravity applied to calculate the MMOI was explained. After identifying the linear interval of the spring constant, the vibration frequency of the test specimen was measured through the vibration test and applied to the calculation of the MMOI. The reliability of the test results was confirmed by analyzing the error between the measured MMOI and the reference values.

참고자료

· 없음