본 논문은 사각 보강 패널에 사용되는 모자형 보강재의 크기 최적화에 대한 결과를 제시하였다. 보강 패널은 1500 ~ 2500 m/s 의 속도를 가지는 발사체와 충돌한다. 모자형 보강재의 크기를 결정하기 위해서 크기 최적화가 수행되었다. 크기 최적화를 수행하기 위해서는 3 개의 함수들로 구성되어 있다. 이 함수들은 목적함수, 제한함수 그리고 설계 함수로 이루어져 있다. 목적 함수는 보강 패널의 1 차 고유 진동수의 최대화가 되도록 하는 것이다. 제함 함수는 보강재의 부피가 사각 패널 부피의 10 % 이내가 되도록 하는 것이며, 설계 변수로는 모자형 보강재의 치수가 된다. 최적화된 모자형 보강재를 이용하한 보강 패널을 사용하여 초고속 충돌에 대한 시뮬레이션을 수행하였으며, 최적화된 보강재에 대해서 속도와 운동 에너지 변화에 대한 결과를 얻었다. 보강 패널의 충돌 저감을 평가하기 위해서 발사체의 운동 에너지와 속도를 무차원화 계산을 수행하여 비교 분석 하였다.
This paper presents the results of sizing optimization of ahat-shaped stiffener on a rectangular stiffened panel. The stiffened panel is subjected to impact loading by a projectile with a velocity of 1500-2500 m/s. To determine the size of the hat-shaped stiffener, sizing optimization was performed. The sizing optimization consists of three functions: objective, constraint, and design functions. The objective function is used to maximize the fundamental frequency of the stiffened panel. The constraint function is that the stiffener volume is less than 10% of the plate volume. The design function is the dimensions of the hat-shaped stiffener. By using the stiffened panel with the optimized hat-shaped stiffener, a hypervelocity impact was simulated, and the velocity and kinetic energy on the optimized stiffener was obtained. To evaluate the impact reduction on the stiffened panel, the velocity and kinetic energy of the projectile was normalized and compared.
