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서보휘(Bo Hwi Seo),김재훈(Jae Hoon Kim) 대한기계학회 2013 大韓機械學會論文集A Vol.37 No.11
균열이 발생된 고체추진제는 연소면적 증가에 따른 과연소 현상으로 인해 로켓의 손상 또는 파괴까지 일어날 수 있기 때문에 파괴인성을 평가하는 것은 매우 중요하다. 이 재료에 파괴인성에 미치는 온도 및 두께의 영향을 확인하기 위하여, 시험 온도는 -60℃ 에서 -60℃ 범위, 시편의 두께는 4, 12.5, 24.5 ㎜ 의 3 종류로 변화하여 Center cracked tension(CCT) 시편을 이용하여 파괴인성을 평가하였다. 본 시험 결과로부터 파괴인성은 온도 증가와 함께 감소하는 경향을 보이고 두께 변화에 대한 파괴인성은 -60℃를 제외한 다른 온도조건에서 두께 12.5 ㎜ 일 때 가장 크게 나타나고 있다. 고체추진제의 파괴인성은 -60℃ 부근에서 유리전이거동에 의한 변화하는 것을 알 수 있다. A cracked solid propellant would have failure or fracture of rocket because of excessive combustion according to increase of burning area, therefore it is important to evaluate the fracture toughness of solid propellant. A procedure is used to investigate the material under a range of test temperatures between -60 and -60℃, three kind of specimen thickness, 4, 12.5 and 24.5 ㎜ to determine the effect of two parameters on the fracture toughness. A center cracked tension (CCT) specimen is used in these tests, which were conducted using INSTRON 5567 testing machine and environmental chamber to evaluate the fracture toughness. The experimental results show that the fracture toughness tends to decreases with an increase in the temperature, and the effect of thickness indicates that the fracture toughness is highest at 12.5 ㎜ under various temperatures except -60℃. It is found that the fracture toughness of solid propellant is changed due to glass transition behavior around -60℃.
로켓 노즐목에 이용되는 ATJ 그라파이트 압축거동 평가
최훈석(Hoon Seok Choi),서보휘(Bo Hwi Seo),김재훈(Jae Hoon Kim),문순일(Soon Il Moon) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集A Vol.38 No.12
로켓 노즐 목에 이용되는 ATJ 그라파이트에 대해 시편크기 및 온도에 따른 압축강도를 평가하였다. 압축시험은 ASTM C 965 규정에 준하여 상온 및 고온에서 수행되었다. 상온에서는 직경 대 높이 비가 1:2 인 ASTM 규정에 부합하는 표준시편 및 직경 대 높이비가 1:1 및 1:0.5 인 Type Ⅰ, Type Ⅱ 등 2종류의 확대시편이 일축 압축시험에 이용되었다. 또한 고온에서는 산화제를 도포한 코팅시편 및 일반시편을 이용하였다. 시험결과 상온에서 모든 확대시편들이 표준시편보다 약간의 압축강도 증가를 보였다. 고온환경에서의 압축시험결과 코팅시편은 900 °C 까지 압축강도가 유지되거나 약간의 증가를 보였으나, 일반시편은 산화로 인해 압축강도가 급격하게 감소했다. The effects of the specimen size and temperature on the compressive strength of ATJ graphite were investigated. Compressive tests were conducted in accordance with ASTM C 965 at room temperature, 700°C and 900°C. Three types of cylindrical specimen at room temperature were used in uniaxial tests, where the diameter-to -length ratios were one to two for the ASTM standard specimen, one to one for the Type Ⅰ specimen, and one to 0.5 for the Type Ⅱ specimen. Two kinds of cylindrical specimens, with and without antioxidant coating, were tested at elevated temperature. The Compressive strength of the expanded specimens(TypeⅠ, Ⅱ) were slightly higher than that of standard specimen at room temperature. The compressive strength of a specimen with antioxidant coating increased as the temperature increased to 900°C. In contrast, that of the non-coated specimen decreases sharply due to the oxidation of the specimen.
주영식(Young-Sik Joo),이원준(Won-Jun Lee),서보휘(Bo-Hwi Seo),임승규(Seung-Gyu Lim) 한국항공우주학회 2019 韓國航空宇宙學會誌 Vol.47 No.1
본 연구의 목적은 항공기 구조개발에 널리 적용되고 있는 탄소섬유 복합재의 피로특성을 확인하고, 실기체 피로시험에 활용되고 있는 자료를 획득하는 것이다. 복합재 구조의 내구성 및 손상허용성의 평가는 주로 피로시험을 통하여 이루어지며, 실기체 피로시험에 적용되고 있는 파라미터에는 피로수명계수와 하중증대계수가 있다. 탄소섬유/에폭시 일방향 및 직물형 복합재로 시편을 제작하였으며, 응력비와 적층패턴을 달리하여 피로시험을 수행하였다. Sendeckyj 모델을 적용한 와이블 분포와 개별적인 피로수명에 대한 와이블 분포를 이용하여 형상 파라미터를 분석하였다. 또한 신뢰도를 고려한 피로수명계수와 하중증대계수를 평가하였다. The objective of this paper is to identify the fatigue properties of carbon-fiber composite which is widely applied for the development of aircraft structures and obtain data for full-scale fatigue test. The durability and damage tolerance evaluation of composite structures is achieved by fatigue tests and parameters such as fatigue life factor and load enhancement factor. The specimens are made with carbon-fiber/epoxy UD tape and fabric prepreg. Fatigue tests are performed with several stress ratios and lay-up patterns. The Weibull shape parameters are analyzed by Sendeckyj model and individual fatigue lives with Weibull distribution. And the fatigue life factor and load enhancement factor considering reliability are evaluated.