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우주 발사체 추진제 탱크 및 축소 1단 모델의 전산 모드 해석 연구
심창훈,김근상,김동건,김인걸,박순홍,박재상 항공우주시스템공학회 2018 항공우주시스템공학회지 Vol.12 No.3
This research aims to establish the finite-element modeling techniques for computational modal analyses of liquid propellants and flange joints of launch-vehicle structures. MSC.NASTRAN is used for the present computational modal analyses of the liquid-propellant tank and the small-scaled first-stage model. By means of the correlation between the measured and computed natural frequencies, the finite modeling techniques for liquid propellants and flange joints of launch-vehicle structures are established appropriately. This modal analysis using the virtual-mass method predicts well the bell mode of the liquid-propellant tank containing liquid. In addition, the present computation using RBE2 elements for modeling of flange joints predicts the first and second bending-mode frequencies within a relative error of 10%, which is better than the measured frequencies obtained from the modal test, for the small-scaled first-stage model containing liquid. 액체 추진 우주 발사체의 모드 시험을 대체 혹은 보완할 수 있는 신뢰성 있는 전산 모드 해석 기법의 정립을 위하여 액체 추진제 및 플렌지 조인트의 유한요소 모델링 기법을 정립하였다. 본 연구에서는추진제 탱크 모델과 발사체 1단 축소 모델에 대하여 MSC.NASTRAN을 이용하여 전산 모드 해석을 수행 후, 모드 시험의 고유 진동수를 비교하여 모델링 및 해석 기법을 검증하였다. 추진제 탱크의 경우가상질량 기법을 이용하여 액체 추진제를 모델링하였으며, 추진제 탱크의 종 모드 (bell mode)를 잘 예측하였다. 액체 추진제를 포함한 발사체 1단 축소 모델에 대하여, 보정된 재료 물성치와 RBE2 요소를사용한 플렌지 조인트의 모델링 기법은 각각의 플렌지에서 24개의 볼트 조인트를 사용한 모델에 대하여 10% 이내의 오차의 1차 및 2차 굽힘 모드의 고유 진동수를 적절하게 계산하였다.
심창훈,Do-Young Kim,박재상,유준태,윤영하,이기주 한국항공우주학회 2023 International Journal of Aeronautical and Space Sc Vol.24 No.5
Postbuckling analyses are conducted to derive the buckling KnockDown Factor (KDF) of pressurized orthogrid-stiffened cylinders for space launch vehicles. The pressurized orthogrid-stiffened cylinders are based on the NASA ETTA1 model. The commercial finite element analysis program, ABAQUS, is used for the numerical analyses. Two different initial imperfection modeling techniques, namely, the Single Perturbation Load Approach (SPLA) and the Single Boundary Perturbation Approach (SBPA), are used to represent the geometric initial imperfection only and geometric and loading imperfections, respectively. The KDFs considering the internal pressure are improved when compared to those with pure axial compression. The KDFs using the SBPA can provide a conservative buckling design that satisfies the lightweight structural design and prevents buckling failure.
Off-axis Sputtering 방법으로 제조한 $Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_x$ 박막의 초전도상 생성에 관한 연구
심창훈,양우석,제정호 한국세라믹학회 1994 한국세라믹학회지 Vol.31 No.7
Off-axis supttering using shielder was used to efficiently prevent negative oxygen ions from resputtering deposited films. In this method, the substrate was located vertically to the target and shielded by the semicircled steel plate. By using this method, the resputtering could be reduced, and 2223 high-Tc phase could be formed at the lower substrate temperature and in the broader temperature region. As increasing the substrate temperature, 2212, 2223, 2212 superconducting phases were formed by turns. 2223 phase was formed above 2$\times$10-2 torr, and 2212 phase was formed above 4$\times$10-2 torr.