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초고온 동압을 밭는 제트 베인의 구조 안전성 평가에 대한 연구
박성한,이상연,박종규,김원훈,문순일,Park Sunghan,Lee Sangyeon,Park Jongkyoo,Kim Wonhoon,Moon Soonil 한국추진공학회 2005 한국추진공학회지 Vol.9 No.3
초고온(2700$^{\circ}C$ ) 연소가스에 직접 노출된 상태에서 가스유동에 의한 동압을 받는 추력편향장치용 제트 베인의 열구조 안전성을 평가하기 위하여 내열합금의 초고온 인장시험 및 3차원 비선형 수치해석을 수행하였다. 고온 구조거동을 분석하여 제트 베인의 구조안전성을 평가하였으며 구조해석결과를 지상 연소시험결과와 비교하였다. 구조 및 열 하중의 대부분은 제트 베인 축에 집중되었으며, 축은 1400$^{\circ}C$ 이하에서 구조적으로 안전한 것으로 밝혀졌다. 지상연소시험결과와 구조해석결과의 비교를 통하여 베인 하중과 축의 변위를 기준으로 구조안전계수를 평가하는 것이 등가응력에 의한 평가기준보다 더 유용한 기준으로 판단되었다. To evaluate structural safety factor of the jet vane for the thrust deflection system under the dynamic pressure and very high temperature(2700$^{\circ}C$ ) of the combustion gas flow, the high temperature tension tests of refractory metals and 3-D nonlinear numerical simulations are performed. Through the analysis of high temperature structure behavior for jet vane, the structure safety of jet vane is evaluated, and numerical results are compared with static ground tests of jet vanes. It has been found that most of structural and thermal loading is concentrated on the vane shaft which worked as safe under 1400$^{\circ}C$. From the comparison of static ground tests and numerical results, the evaluation criterion using the vane load and shaft displacement is more useful to estimate the structural safety than using the equivalent stress.
가열 요소를 이용한 형상기억폴리머 안테나 축소 모형의 전개 실험
구남서(Nam Seo Goo),안재균(Jae Kyun Ahn),김태균(Tae Kyun Kim),박미선(Miseon Park),박종규(Jongkyoo Park) 대한기계학회 2018 大韓機械學會論文集A Vol.42 No.10
우주 안테나용으로 연구 중인 열 자극 기반 형상기억폴리머로 된 축소 모형 안테나의 전개 실험을 수행하였다. 전개 실험을 위하여 양쪽 말단에 isocyanate기를 갖는 프리폴리머와 다관능기의 폴리올을 반응시켜 우레탄 형상기억폴리머를 합성하였으며, 2 mm의 두께를 갖는 원형 모양의 전개 시편을 제조하였다. 표면 부착형 가열 요소를 사용하여 형상기억폴리머 안테나 축소 모형을 전개한 결과, 가열요소의 크기와 방향 등에 따라 형상기억폴리머 시편의 온도 상승이 큰 차이를 나타내었다. 다양한 시도를 통하여 형상기억폴리머 시편을 전개시킬 수 있는 최적의 조건을 제시하였다. A deploying test of small-scale antenna models made of thermal stimulus-based shape memory polymer (SMP) was conducted; this material has been researched as a candidate for aerospace antenna applications. For the test, urethane SMP was synthesized from the prepolymer with diisocyanate and multi-functional polyol, and the circle-shaped specimens with a thickness of 2 mm were fabricated. The results of the deploying test of the SMP small-scale antenna model attached with heating element showed that the size and orientation of heating elements affect the temperature increase of the SMP specimens. The optimal attachment condition is suggested to deploy SMP effectively.