토리구형 돔 형상을 갖는 연소관의 치수 최적화 설계 연구

최영귀; 신광복; 김원훈

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자료유형: 학술저널

저자정보: 최영귀 (한밭대학교) 신광복 (한밭대학교) 김원훈 (국방과학연구소)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제34권 제5호

발행연도: 2010.5

수록면: 567 - 573 (7page)

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본 연구에서는 토리구형 돔 형상을 갖는 연소관의 치수 최적화를 통한 경량화와 구조 안전성을 평가하였다. 치수최적화 설계는 빠른 설계 검증을 위하여 볼트의 단면적 비가 고려된 2차원 축대칭 유한요소 모델을 이용하여 수행하였다. 이때, 해석 프로그램은 ANSYS APDL(Ansys Parameter Design Language)을 이용하였고, 해석법은 sub-problem법과 first-order법을 선택하여 수행하였다. 설계 변수로는 연소관의 돔과 실린더 부위의 두께를 선정하였다. 수정된 2차원 축대칭 유한요소 모델은 3차원 유한요소 모델과의 결과 비교를 통하여 신뢰성을 확인하였고, 초기설계 단계에서 수정된 2차원 축대칭 유한요소 모델을 이용하여 연소관의 구조 안전성 평가와 빠르고 정확한 경량화 설계를 수행할 수 있었다. 연소관의 안전계수에 따른 최적화 해석 결과 최대 17.6%의 무게 절감 효과를 확인하였다.

#Size Optimization(치수최적화) #Elastic-Plastic Structural Analysis(탄소성 구조해석) #Rocket Motor Case(연소관) #Torispherical Dome(토리구형 돔)

참고문헌 (12)

참고문헌 신청

1. [학술지(정기간행물)] - Baek, T.H / 1992 / Stress Analysis of a Hydrostatically Pressurized Frustum of Axisymmetric Conical Pressure Vessel / Trans. of the KSME 9 (4) : 118 ~ 125

2. [학술대회논문] - Ko, H.Y / 2009 / An Evaluation of Structural Characteristic and Integrity for Rocket Motor Case According to Dome Type / Journal of the KSPE, Proceedings of the 2009 KSPE Spring Conference : 257 ~ 262

3. [학술지(정기간행물)] - Lee, Y.S / 1993 / Nonlinear Stress Analaysis of Pressure Vessel for Various Dome Shape and Thicknesses / Trans. of the KSME 17 (12) : 2634 ~ 2645

4. [단행본] - Jasbir S. Arora / 2004 / Introduction to Optimum Design / KAcademic Press

5. [학술대회논문] - Holroyd, N.J.H / 2000 / Design Optimization of Flat-Bottomed High Pressure Gas Cylinders / Proceedings of the Ninth International Conference on Pressure Vessel Technology : 841 ~ 849

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