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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

정성락 (금오공과대학교, 금오공과대학교 대학원)

지도교수
윤성호
발행연도
2019
저작권
금오공과대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수11

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2019

동작 환경에 따른 초소형 스마트 유도탄 구동장치의 동적 안정성 검토에 대한 연구
정성락 기계공학과 2019.01 학위논문

2018

초소형 스마트 유도탄 구동장치의 동특성 분석
정성락 ,  전치경 ,  구창근 외 1명 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 2018.10 학술대회자료

초록· 키워드

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본 연구에서는 초소형 스마트 유도탄에 소요되는 구동장치를 동작 환경에 따른 동적 안정성 검토를 수행하였다. 초소형 스마트 유도탄의 구성 요소 중 날개를 구동하는 구동장치는 유도탄의 적중률에 크게 영향을 미치기 때문에 정확한 동작을 해야 한다. 이 구동장치는 직경 20mm의 제한적인 크기로 인해 통상적인 구동장치의 구동방식과 다르게 모터에 직결로 날개를 연결하여 구동하도록 설계하였다.
무게, 체적, 속도, 가속도, 구동 특성 등 설계 기준에 맞추어 구성품을 배치하여 형상 설계하였다. 초기 설계 후 간섭 및 동작성 검토 후 2차 수정 설계를 진행하여 제작과 동작에 문제가 없도록 재설계 하였다.
동 특성 분석에 앞서 기하학적인 형상의 모델링을 해석 환경에 맞추어 단순화를 진행하여 해석 시간 단축 및 정확한 공학 자료를 얻기 위해 임의의 지점에 외력을 가하는 구조 해석을 반복 수행하여 최적의 격자 생성 자료를 확보하였다. 이 자료를 기반으로 모달 해석을 수행하였으며, 모달 해석에서 공진주파수 및 모드 형상에 대한 형상 자료를 확보하였다.
미 국방성 시험 표준인 MIL-STD-810G의 프로파일 Data를 기반으로 X, Y, Z축 각 방향에 대한 수동 진동, 비행 진동, 충격 해석을 진행하여 각각의 자료를 확보 하였으며, 확보된 데이터로 동적 안정성을 확인하였다. 해석 검증이 완료된 시제품을 제작하고 3축에 대해 내구성 시험 프로파일을 해석과 동일하게 적용하여 시험하였다. 내구성 시험을 거친 시제품의 시험 전과 후의 동작 성능을 확인하여 기능적 성능을 판단하였다.

목차

제 1 장 서 론 19
1.1 연구 개요 19
1.2 연구의 필요성 21
1.3 연구 순서 및 방법 23
제 2 장 설 계 26
2.1 설계 방법 26
2.2 작동 원리 27
2.3 개념 설계 요소 28
2.3.1 모터 설계 28
2.3.2 기어 설계 30
2.3.3 구동 토크 설계 31
2.3.4 기타 설계 31
제 3 장 해 석 33
3.1 유한 요소 모델링 전처리 33
3.1.1 모델링 단순화 33
3.1.2 재질 물성 34
3.1.3 구속 및 경계 조건 34
3.1.4 최적의 격자 생성 35
1) 특징 형상 제거법을 이용한 형상 단순화 36
2) 격자 품질과 요소 수 37
3.2 요소 해석 38
3.2.1 모드 해석 38
3.2.2 수송 진동 해석 44
1) 수송 진동 입력 데이터 44
2) 수송 진동 형상 45
3) 수송 진동 결과 분석 48
(1) 변위와 응력 평가 기준 48
(2) 최대 변위 분포 검토 50
(3) 재료별 등가 응력 분포 검토 52
(4) 접착 부 최대 응력 분포 검토 54
3.2.3 비행 진동 해석 54
1) 비행 진동 입력 데이터 54
2) 비행 진동 형상 55
3) 비행 진동 결과 분석 58
(1) 최대 변위 분포 검토 58
(2) 재료별 등가 응력 분포 검토 59
(3) 접착 부 최대 응력 분포 검토 60
3.2.4 과도 응답 해석 61
1) 충격 입력 데이터 61
2) 충격 형상 62
3) 충격 결과 분석 64
(1) 최대 변위 분포 검토 64
(2) 재료별 등가 응력 분포 검토 66
(3) 접착 부 최대 응력 분포 검토 67
제 4 장 시 험 68
4.1 시험 장비 및 구성 69
4.2 시험 장비 개략도 71
4.3 센서 부착 위치 71
4.4 공진 시험 72
4.5 수송 진동 시험 73
4.6 비행 진동 시험 74
4.7 충격 시험 75
제 5 장 결 론 77

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