충격응답스펙트럼 요구 조건을 만족하는 파이로 충격 모사 시험 장치의 진동판 최적 설계를 통한 파이로 충격 모사 시험 조건 선정 (The Selection of Test Conditions Through the Optimal Design of the Resonator for Pyroshock Simulation Test Device Satisfying the Requirements of the Shock Response Spectrum)

서지정보

· 발행기관 : 한국항공우주학회
· 수록지 정보 : 한국항공우주학회지 / 52권 / 10호 / 797 ~ 807페이지
· 저자명 : 김연주, 오승아, 조현준, 이미연, 김인걸

초록

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.

영어초록

Pyroshock is generated by a pyrotechnic device during the separation process of stages and firing of launch vehicles. Due to the malfunction of electronic equipment on satellites caused by pyroshock, survivability verification tests for pyroshock must be conducted. Designing a resonator for a mechanical pyroshock simulation test device with a circular cutout and variable thickness through repeated experiments to meet the requirements of the shock response spectrum can incur increased costs and time. In this study, an optimal design of the resonator was conducted using optimization techniques to meet the requirements of the shock response spectrum. To use optimization techniques, the pyroshock simulation test device was simplified into an axisymmetric structure for analytical calculation of the impact force and shock response spectrum. And through finite element analysis and pyroshock simulation test, the simulated shock response spectrum was confirmed to meet the requirements within the ± 6dB range. Additionally, for selection of test conditions, the relationship between test conditions and the simulated shock response spectrum was confirmed.

참고자료

· 없음