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보강재 수리시 리벳 배열이 응력변화에 미치는 영향 연구 = A Study on the Effect of Rivet Layout on the Stress Variation in Doubler Repair

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도서 상세정보
자료유형 :	(군대학) 학위논문
분류기호 :	393.8
서명/저자사항 :	보강재 수리시 리벳 배열이 응력변화에 미치는 영향 연구= A Study on the Effect of Rivet Layout on the Stress Variation in Doubler Repair/ 문주연.
발행사항 :	서울: 국방대학교, 2009.
형태사항 :	81 p.; 26 cm.
일반주기 :	지도교수 신기수
학위논문주기 :	학위논문(석사) -- 국방대학교 대학원,: 무기체계, 2009
언어	한국어

원문
원문보기 :	보강재 수리시 리벳 배열이 응력변화에 미치는 영향 연구 = A Study on the Effect of Rivet Layout on the Stress Variation in Doubler Repair

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국방대학교 도서관

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보강재 수리방법은 작업의 용이성 및 효율성 등으로 인해 일반적인 항공기 동체 내․외부 수리뿐 만 아니라 전시 파손 항공기 수리에도 널리 사용되는 기법이다. 하지만, 이러한 보강재 수리시 가장 중요한 요소 중에 하나인 필요한 리벳 줄 수에 대한 상세한 내용은 기술도서에 언급 하지 않고 있다. 보강재 수리품질은 수리를 담당하는 정비사의 결정에 대부분 의존하고 있는 실정이다. 공군은 지난 60여 년간의 오랜 정비경험 축적을 통해 보강재 수리시 능력은 신뢰할만하다고 할 수 있지만, 정비사의 능력에 따라 정비품질에 다소 차이가 발생할 가능성이 상존하고 있는 것이 현실이다. 따라서, 리벳을 이용한 보강재 수리시 강도에 결정적인 영향을 미치는 관련 요소들에 대한 검토를 통해 리벳 배열에 따른 효과를 분석하고, 최소 필요 줄 수에 대한 연구가 필요하다.
본 연구는 리벳 체결을 통한 보강재 수리시 수리형상의 강도에 가장 영향은 미치는 리벳 관련 요소들 중에서 리벳의 분포를 결정하는 피치, 연거리, 줄 간격, 줄 수에 대해서 연구를 수행하였다. 이러한 요소들을 항공기 구조 수리 중에 흔히 발생할 수 있는 항공기 전방 동체 부위 보강재 수리의 대표적인 사례에 적용한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
첫째, 보강재 수리 형상의 강도에 가장 영향을 미치는 요소는 피치이다. 1줄 이음에서 가장 큰 영향을 미치며, 줄 수가 증가할수록 효과는 감소한다. 이는 수리부위에 체결되는 리벳 수를 증가시킴에 따른 것으로 판단된다. 동일 선상의 리벳 간의 피치가 같을 경우 응력 집중 부위에 위치한 리벳과 인접한 리벳간의 피치의 변화에 따라 최대응력 크기 및 위치가 변동됨을 확인하였다.
둘째, 검토대상 수리형상에 대해서 가장 효율적인 리벳 줄 수는 2줄 이었다. 2줄에서 3줄로 리벳 줄 수를 증가시켰을 때 최대응력 감소효과는 10% 이내로 효과는 미비하므로, 3줄 이상의 리벳 체결은 반드시 필요한 부분에만 제한적으로 이루어져야 한다.
셋째, 수리형상별 최적 리벳 배열은 2x2 inch 결함 형상은 피치 4배, 연거리 4배, 줄간격 2.5배, 리벳 2줄, 3x3 inch 결함형상은 피치 4배, 연거리 3배, 줄간격 3배, 리벳 2줄 이며, 4x4 inch 결함형상은 피치 4배, 연거리 4배, 줄간격 3배, 리벳 2줄이다.
본 연구를 통해 리벳 체결을 통한 보강재 수리시 수리형상의 강도는 리벳의 배열에 의해 결정되며, 결함 크기가 4x4 inch 이하인 경우 최적의 리벳 줄 수는 2줄임을 확인하였다. 이는 기존 공군 정비사들이 보강재 수리시 경험적으로 적용하는 리벳 줄 수(2〜3줄)가 유한요소해석결과와 잘 일치함을 보여줌으로써 향후 유사한 작업 수행시 공학적 판단 근거를 제공하였다.

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