Aircraft wing structure is used as a fuel tank containing the fluid. Fuel tank and joint parts are consists of composite structure. Hydrodynamic Ram(HRAM) effect occurs when the high speed object pass through the aircraft wing or explosion and the high pressure are generated in the fuel tank by HRAM effect. High pressure can cause failure of the fuel tank and the joint parts as well as the aircraft wing structure. To ensure the aircraft survivability design, we shall examine the behavior of the joint parts in HRAM effect. In this study, static tensile tests were conducted on four kind of the composite T-Joints. The failure behavior of the composite T-joint was examined by strain gauges and high speed camera. We examine the validity of the Finite Element Modeling by comparing the results of FEA and static tensile tests. The failure stresses and failure pressure of the composite T-Joint were calculated by FEA.

항공기 날개 구조물은 유체를 포함한 연료탱크로 사용되며, 연료탱크와 날개구조물을 연결하는 체결부는 복합재 구조물을 사용한다. 항공기 날개 구조물에 고속의 물체가 관통 또는 폭발하게 되면 수압램 현상이 발생하며, 수압램 현상에 의해 연료탱크에 높은 압력이 생성된다. 이러한 높은 앞력은 날개구조물 뿐만 아니라 연료탱크와 체결부의 파손을 야기하기 때문에 전투용 항공기의 기체 생존성 확보를 위해서는 수압램 효과에 대한 체결부의 거동을 확인해야 한다. 본 연구에서는 수압램 검증 시험에 앞서 항공기의 복합재 날개 외피와 스파 체결부를 모사한 4종류의 복합재 T-Joint에 정적 인장 시험을 수행하여 시편의 파손 거동을 스트레인 게이지와 초고속 카메라를 통해 확인하였다. 스트레인 게이지를 통해 얻은 변형률을 기준으로 동일한 형상과 하중 조건을 갖는 유한요소해석 모델링의 해석 결과를 비교하여 모델링의 타당성을 확인하였으며, 정적 하중에서 복합재 T-Joint의 파손응력을 확인하였다. 유한요소해석을 통해 향후 진행될 수압램 시험에서 각 시편이 파손되는 압력을 예측하였다.

Keywords: Hydrodynamic ram, Composite T-joint, Failure criteria, Static tensile test, Interlamina shear stress

Keywords: 수압램, 복합재 T-Joint, 파손 기준, 정적 인장 시험, 층간 전단 응력