항공기 수명 관리 방법 중 확률론적 균열성장 해석 방안을 소개하는 논문을 정리해 보았습니다. 개인적인 공부 목적으로 정확한 내용은 해당 논문을 참고하시길 바랍니다.
(이은경, 진승우, 윤종호, 2018, "등가초기손상(EIDS) 분포에 따른 확률론적 균열성장 해석 방안", 한국항공우주학회, Vol.2018 No.11, pp.73-74)
항공기 수명 해석 방법
일반적으로 항공기 구조물의 수명 해석은 손상 허용 해석을 적용합니다. 초기에 균열이 존재한다고 가정한 후 이 균열이 항공기에 요구되는 수명이나 기준이 되는 주기 이내에 구조물이 파손되지 않을 정도로 설계하는 개념입니다. 가장 일반적인 방법으로 적절한 안전 마진을 제공하기 때문에 사용되고 있습니다.
최근 수명 해석 방법은 일반적인 손상 허용 해석 방법과 더불어 확률론적 균열성장 해석을 추가로 적용하여 항공기 제작 및 운용단계에서의 모든 위험 상황을 확률적으로 계산하여 보다 현실적으로 정비 계획을 수립하는 방법을 말합니다.
확률론적 균열성장 해석 방안
확률론적 균열 성장 해석은 항공기 구조물 파손에 영향을 주는 모든 인자들을 식별하고 이를 파손확률기법에 따라 확률을 계산하는 방법입니다. 실제 운용항공기 자료를 기반으로 확률 데이터를 정량화하여 기존 일반적인 수명 해석 방법보다 현실적인 검사 주기, 계획 수립이 가능합니다.
해석 방법
확률론적 균열 성장 해석 방법은 실제 운용항공기의 시험 자료를 통해 파손 균열길이로부터 초기 균열길이를 확률적으로 다시 계산하게 됩니다. 등가 초기 손상 분포로 정량화를 하게 되며 이때 몬테-카를로 시뮬레이션 방식을 사용하여 파손 확률을 계산합니다. 손상허용 해석을 수행한 부위에 대해 구조 위험도 해석을 수행한 결과 파손확률 분포를 얻을 수 있었고 기준이 되는 위험도 수준의 수명을 계산하였습니다.
결론 및 소감
실제 운용항공기 자료를 바탕으로 기존 해석 결과가 보수적인 결과를 확인하고 현실적인 해석 결과를 제시하였습니다. 실제 운용 데이터를 기반으로 해석 결과를 현실화하는 방법을 알 수 있었습니다.
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