개요

Honeycomb sandwich 판넬은 군용 및 민간 항공기의 바닥재로 광범위하게 사용되고 있다. 전형적으로, 민간 항공기 바닥재는 약 1Cm 두께로 Nomex honeycomb core 로 된 에폭시 스킨으로 강화된 유리 또는 탄소성 섬유로 제작되었다. 민간 항공기 바닥은 강한 압축력에도 저항할 수 있도록 설계되었는데, 특히 하이힐에서 야기될 수 있는 압축력과 같은 것이라고 볼 수 있다. 일반적인 바닥재는 제곱미터 당 약 3kg 의 무게이다. 이번 군용 항공기 바닥재 설계를 위해, Hexcel Composites 는 하반부 레일 사이를 지지하기 위해 알루미늄 표피와 알루미늄 Honeycomb core 로 된 판넬 사용을 제안하였다. 이 판넬은 1g 과 7.8g 의 수직하중요소에서 Land Rover 를 지지하도록 요구되었다. 모든 유형의 FE해석에 있어서, 한층 고급화된 솔루션으로 진행되기 전에, 덜 복잡한 솔루션으로 시작할 수 있는 것이 최선이다. 이 경우 어떠한 예외도 없었으며, Hexcel composites 는 단순 선형해석에서 전체적인 비선형 해석까지의 단계별 과정으로 해석을 수행하였다.

판넬은 가장자리부분에서 지지되고 있으며, 단지 볼트 위치에 연직방향으로 고정되었다. 따라서 판넬의 가장자리는 들여올려질 수 있도록 비선형 조인트 요소를 사용하여 모델링 하였다. 7.8g 까지 하중에 대해서 기하학적인 비선형 해석이 최대 부재의 휨과 비강화된 판넬에 대한 하중을 측정하기 위해 수행되었다. 7.8g 하중에 대해서 Hexcel Composites 는 또한 항공기 바닥판넬의 위에 놓일 강화된 plate의 효과에도 관심을 가지고 있었는데, 이 해석에 있어서 강화된 플레이트와 바닥판넬이 변형형상을 갖게 될 것이라고 가정하였다. 플레이트와 판넬 사이를 분리시키는데 빔요소를 사용하였다. 전단 강성이 없는 빔 요소를 사용함으로써 수계산으로 측정된 것과 비교결과는 적절하였으며, Honeycomb sandwich 판넬과 강화된 플레이트에 대한 압력(강도)의 수준 또한 만족스럽게 얻어졌다.