Session Track
April 25 (Thursday)
구조 및 재료Ⅲ
Oral,
제 4 발표장(동백룸)
- 강래형
TC4-2
대형 복합재 구조 제작을 위한 열 잔류 응력 해석과 경량화 설계
전체 구조가 GFRP로 구성된 풍력블레이드에 대하여 CFRP Spar cap을 적용하기 위한 최적화 경량화 설계 연구를 진행했다. 3D 유한 요소 모델을 수립하고 모델에 대한 검증을 다양한 방법을 통해 수행했다. 제작에서 사용된 섬유 층의 무게의 합을 이용한 검증은 0.85%의 오차 이내로 적합했다. 면적의 합을 이용한 검증에 대한 오차율은 2.77% 였다. 검증한 GFRP 모델의 정하중 해석 분석과 실제 정하중 시험과의 오차는 최대 0.03 m (14.28%)였다. CFRP Spar-cap을 적용한 경우, 기존 GFRP 블레이드 모델의 무게 대비 7.12%(494kg)가 감소함에도 플랩 방향에서 날개의 처짐량이 최대 51%까지 감소했다. 또한, CFRP 적용에 의해 발생할 수 있는 열잔류 응력 해석을 통해 제안된 CFRP spar cap 설계 가능성을 확인했다.
Keywords :
Carbon fiber reinforced plastic(탄소섬유복합재), Finite element method(유한요소법), Lightweight design(경량화설계), Thermal residual stress(열잔류응력), Wind turbine blade(풍력블레이드). .
Paper : TC4-2.pdf
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