충격응답스펙트럼 요구 조건을 만족하는 파이로 충격 모사 시험 장치의 진동판 최적 설계를 통한 파이로 충격 모사 시험 조건 선정

김연주; 오승아; 조현준; 이미연; 김인걸

doi:10.5139/JKSAS.2024.52.10.797

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김연주 (Chungnam National University) 오승아 (Chungnam National University) 조현준 (Chungnam National University) 이미연 (Chungnam National University) 김인걸 (Chungnam National University)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 한국항공우주학회지 제52권 제10호

발행연도: 2024.10

수록면: 797 - 807 (11page)

DOI: 10.5139/JKSAS.2024.52.10.797

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파이로 충격은 우주 발사체 발사 과정 중 단 분리나 페어링 분리를 위한 파이로 장치에 의해 발생되는 충격 하중이다. 인공위성의 전자 장비는 파이로 충격에 의해 파손이나 오작동을 일으킬 가능성이 있기 때문에 개발 과정에서 파이로 충격에 대한 생존성 검증 시험을 수행해야한다. 원형 Cutout과 가변 두께 형상을 가지는 기계식 파이로 충격 모사 시험 장치의 진동판에 대하여 반복 시험을 통해 충격응답스펙트럼 요구 조건을 만족하는 진동판 설계를 수행할 경우, 많은 비용과 시간이 소요된다. 본 연구에서는 최적화 기법을 이용하여 충격응답스펙트럼 요구 조건을 만족시키는 진동판 최적 설계를 수행하였다. 이를 위하여 파이로 충격 모사 시험 장치를 축대칭 구조물로 이상화하여 충격 하중과 충격응답스펙트럼을 수식적으로 계산하였다. 그리고 유한요소해석과 파이로 충격 모사 시험을 통해 모사된 충격응답스펙트럼이 시험 요구 조건의 ± 6dB 내에서 모사된 것을 확인하였고, 시험 조건 선정을 위하여 시험 조건과 모사된 충격응답스펙트럼의 관계성을 확인하였다.

#Pyroshock(파이로 충격) #Shock Response Spectrum(충격응답 스펙트럼) #Pyroshock Simulation Test Device(파이로 충격 모사 시험 장치) #Resonator(진동판) #Optimal Design (최적 설계) #Variable Thickness(가변 두께) #Cutout(커트아웃)

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Kim, M. G., A Study on the Optimum Design of Pyroshock Simulation Test Device Considering Shock Response Spectrum, Dissertation Master Thesis, Chugnam National University, 2019.

Ryschkewitsch, M. G., Pyroshock Test Criteria, NASA Technical Standard NASA-STD-7003, NASA Report, Washington, DC, USA, 2011.

ECSS-E-HB-32-25A, Mechanical Shock Design and Verification Handbook, European Cooperation for Space Standardization, 2015.

Jeon, H. K., A Study on the Determination of Optimum Pyroshock Response Spectrum, Dissertation Master Thesis, Chugnam National University, 2020.

Smallwood, D. O., “An Improved Recursive Formula for Calculating Shock Response Spectra,” Shock and Vibration Bulletin, Vol. 51, No. 2, 1980, pp. 211~217.

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