의사 스펙트럴법을 이용한 노즈 콘의 자유 진동 해석

초록

노즈 콘을 구형, 원뿔형 및 원통형 셸들을 조합하여 모델링하였고, 이를 이용하여 노즈 콘의 자유 진동에 대한 연구를 수행하였다. 노즈 콘의 구성요소인 각각의 셸에 대하여 가로 방향 전단과 회전 관성을 고려하고 1차 전단 변형 이론을 적용하여 진동방정식을 구하고, 이에 체비세프 다항식을 사용한 의사 스펙트럴법을 적용하여 지배방정식을 만들었다. 각각 다른 종류의 셸 사이의 접합 조건과 노즈 콘 끝부분의 경계 조건은 제약 조건으로 지배방정식에 도입되었다. 수치 예제를 통하여 본 연구 방법의 수렴성을 확인하였고, 노즈 콘의 뭉툭한 정도는 노즈 콘의 동적 특성에 그다지 영향을 끼치지 않음을 확인하였으며, 노즈 콘의 길이가 노즈 콘 진동 중 굽힘 모드에 끼치는 영향이 고전 보 이론을 통해 예측되는 것보다 작게 나타남을 보였다.

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