역학의 기본원리와 평형구조의 해명의 중점을 두어 1차원 연속체부터 3차원 연속체까지 역학의 원리를 적용한다. 또한 강체, 탄성체, 소성체를 포함하는 일반적인 고체를 역학적인 관점에서 다루게 된다. 정역학의 기본개념으로부터 고체역학과 관련되 재료역학 및 구조역학의 기초단계 해석방법을 이해하고 개념을 습득하며, 본 강의를 통하여 힘의 평형, 변형률의 개념을 이해하고 응력과 변형률간의 구성방정식(Hooke’s Law)을 배운다.
구조해석의 기초가 되는 탄성학을 복습하고 보의 휨과 비틈 현상을 배우며 근사해석을 위하여 가상일의 원리, Rayleigh-Ritz방법, Galerkin방법 등의 에너지원리를 공부한다.
평판의 휨, 보와 평판의 좌굴 문제를 공부하며 비행구조의 특징인 세미모노코크구조를 해석하고 근사해석을 위하여 유한 차분법과 유한요소법의 기본 개념을 배운다.
단일 자유도를 갖는 질점의 진동해석을 복습하고, 다자유도 시스템의 동적 해석을 통하여 연속체 진동의 해석 방법을 배우고 에너지 개념을 이용한 근사해법의 특징을 파악한다.
구조해석의 과정을 배우고 유한요소해석을 위하여 에너지법을 이용한 평형방정식의 유도, 연립방정식의 해법을 공부하며 동적해석에서 고유치 문제, 동적응답을 위한 수치적분을 다루며 최적설계의 기초를 배운다.
산업의 기초가 되는 세라믹 재료와 전자 및 반도체, 에너지 및 나노재료, 환경 및 생체재료 등 다양한 사회적 요구와 기술 혁신에 대응할 수 있도록 개발된 새로운 소재를 총칭하는 첨단 재료에 대해서 다루게 된다. 급변하는 시대에 걸맞게 첨단 재료와 복합재료에 대한 기초개념을 습득하여 실무 중심의 미래형 첨단소재 분야의 지식을 습득하고 국가 전략에 부흥에 이바지 할 것으로 기대한다.
구조동역학 문제의 해결시 필수적으로 수반되게 되는 두가지 수치적 접근방법을 심도있게 소개한다. 첫째로 구조물의 고유모드와 고유진동수를 효율적이고 정확하게 얻을 수 있는 수치기법 들에 대하여 심도 깊게 소개하고 둘째로 구조물 거동을 시간영역에서 직접 얻어내는 직접 시간적분법에 대한 다양한 수치기법을 소개한다. 또한 개인별 심도있는 과제를 통하여 구조 동역학문제를 스스로 해결할 수 있는 이론적, 수치해석적 능력을 배양하도록 한다.
구조해석시 발생할 수 있는 비선형성의 종류를 학습하고 대변형에 따른 기하학적 비선형 특성을 고려하여 구조해석을 하기 위한 이론 및 수치해석 방법과 재료의 비선형에 따른 구조해석 방법을 학습한다.
Tensor 형태로 표현되는 역학 방정식의 이해를 위하여 Tensor Analysis에 대한 기초를 습득한다. 또한 습득된 방법론을 통하여 Stress, Strain Tensor의 개념을 재정리하고 모든 역학의 기초를 이루는 장 방정식과 역학의 기본 원리를 소개한다. 이를 통하여 역학의 기초개념을 새로이 재정립하고 특히 이를 토대로 비선형 유한요소 해석의 기초를 확고히 한다.
후크의 법칙을 따르는 비등방성 라미나의 응력과 변형률 관계를 유도하며 micro 및 macromechanical특성을 공부한다. Laminated Composite Beam과 plate의 지배 방정식을 유도한 후 휨과 좌굴 진동특성을 중점적으로 해석하며 피로, 파괴범위, 환경영향등을 개략적으로 다룬다.
질점에 관한 뉴턴역학, 좌표계, 회전좌표계 등의 내용을 정리하고 강체의 운동해석을 확장시키고 Lagrange방정식, Hamiltonian방정식을 사용한 운동의 기술방법을 습득함과 동시에 기초적인 다물체 역학(Multibody Dynamics)의 방법론을 습득한다.
가상변위의 원리, 가상 힘의 원리를 유도, 증명한 다음 minumum total potential energy principle, complementary energy principle, mixed principle 및 Hamilton’s principle을 도출한다. 이러한 원리를 사용하여 주로 Rayleigh*Ritz방법으로 beam, frame, ring과 plate의 힘과 좌굴 및 진동문제를 해석한다.
구조물의 정적 특성인 응력과 변위, 동적 특성인 고유진동수와 mode shape등을 주어진 설계조건에 맞추기 위한 최적설계의 기초가 되는 기본역학과 유한요소법, mathematical programming 등을 통하여 항공기 및 일반구조의 최적설계 방법을 배운다.
가상 일의 원리와 여러 가지 변분법 그리고 강성행렬 방법과 연성행렬 방법의 기본개념을 도입한 후, 변분법과 가중잔차 방법에 입각한 근사화 방법들을 취급한다. 또한 구조문제를 컴퓨터를 사용하여 해석한다.
본 교과목에서는 항공우주공학에서 갈수록 중요성이 커져가고 있는 컴퓨터를 이용한 수치해석을 다층메모리 구조를 가진 병렬 컴퓨팅 시스템 상에서 효율적으로 구현하기 위한 다양한 기법에 대해 다루고자 한다. 이를 위해 프로그래머의 입장에서 반드시 이해해야 할 기본적인 컴퓨터 구조에 대해 설명하고 시스템 활용 효율을 높이기 위한 성능분석 기법 및 성능최적화 기법을 다룬다. 다중코어와 같은 공유메모리 시스템에서 병렬처리를 구현하기 위한 공유메모리 병렬 프로그래밍 기법과 다중 컴퓨터 시스템과 같은 분산메모리 시스템에서 병렬처리를 구현하기 위한 분산메모리 병렬 프로그래밍 기법을 다루고 다양한 수치해석 예제의 병렬화를 통해 이러한 병렬 프로그래밍 기법을 학습한다.
유체 속에서 비행하는 항공기 구조물에 적용하는 공력(공기역학), 구조물의 탄성력(구조역학) 및 관성력(동역학)의 상호연관작용에 관한 이해와 이에 따른 공력탄성현상으로 동적 반응, 하중분포, 정적 및 동적 불안정 현상(Divergence flutter), 조종효과와 조종역전 현상(Control effectiveness, Control reversal) 및 버페팅(Buffeting)현상 등을 다룬다.