활용사례

[Composite] 합성재로 만들어진 Landing Gear Struts
[Composite] 합성재로 만들어진 Landing Gear Struts

개요

 

Gloucester 의 Messier-Dowty 사는 최고 기술 수준을 표상하는 LUSAS Software 의 도움을 받아 거대한 Airbus A340의 Landing Gear 를 설계하고 제작하였다. 지속적인 설계 향상 과정의 일환으로, 회사는 앞으로의 Landing Gear의 원가과 무게를 경감시킬 목적으로 LUSAS Composite 을 Composite Landing Gear 의 설계를 연구하기 위해서 사용하였다.

Messier-Dowty 사는 영국의 TI Group 및 프랑스의 SNECMA 사가 함께 Landing Gear 사업을 위한 합작회사이며, 항공기 Landing Gear System 에 있어 세계적인 리더로, 전세계적으로 2500명의 직원들을 고용하고 있으며, £250 million 의 판매를 기록하고 있는 회사이다. 또한 프랑스와 캐나다에 5개의 생산운영본부를 소유하고 있으며, Gloucester 에 750명의 직원들이 일하고 있는 영국 본부가 소재하고 있다.

정부의 LINK Composite Structures 계획안의 투자 하에, Composite Landing Gear Strut 는 설계되었고 테스트되었다. LUSAS를 이용하여 3개의 composite Strut 배치에 대해 압축과 인장력 하에서의 레이업 배열을 결정하기 위해 정적 선형 해석이 착수되었다. 대칭구조이므로, Strut 의 1/8 만을 모델링에 반영해서 해석하였다. 16개 절점을 가진 고급 Solid Composite 요소가 모델의 각 부분 모델링에 사용되었고, LUSAS tied-slideline 기능이 단면 사이에 메쉬 간격이 일정하지 않은 부분을 효과적으로 접합하기 위해서 사용되었다. pin 하중을 대표적으로 free edges 상태의 바운더리 컨디션하에 lug 에 적용되었다. 3개의 tension 과 3개의 compression 에 대한 총 여섯개의 해석이 수행되었다. 압축과 인장력 각각에서의 최대 전단응력을 얻어내었고, 합성단면 사이에서의 전단응력 분포의 검토를 통해서 Composite Strut 의 배치를 최적화할 수 있었다.

LUSAS 사의 도움으로 LINK 계획안은 Broad Front Covering 해석기법, 파괴 모델링, 새로운 수지 가공 전이 시스템의 테스트와 공학 부품의 조립 등의 합성부재 설계기술을 향상시키고자 하는 목적을 달성할 수 있었다. 이 작업에 대한 연장으로서, CDAM 으로 잘 알려진 또 다른 Composite 프로젝트가 현재 진행중이다. CARAD(Civil Aerospace Research and Development) 의 지원으로, Messier – Dowty 사는 Static, 정적인 힘과 충격 하중 하에서 피해의 전달 연구에 LUSAS 를 사용하고 있다. 프로젝트를 통해 Interlaminar Failure 를 모델링하기 위한 LUSAS Interface Element 와 Large Deformation 을 모델링하기 위한 3D Solid Composite Element 추가 및 향상이 이루어졌고, Implicit Impact 해결할 수 있는 정도로까지 이들 두 요소의 성능을 향상시켰다. 작업은 이제 기존의 Superelement 가 비선형 및 동적해석을 수용할 수 있도록 발전시키기 위해 진행되고 있다.

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