한국항공우주학회지 (Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences)

  • 제39권1호
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  • Pages.1-8
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  • 2011
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  • 1225-1348(pISSN)
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  • 2287-6871(eISSN)
한국항공우주학회 (The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences)
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영역/경계 분할법을 적용한 기계적 삭마 과정의 열구조 연계 해석

Coupled Thermal/Structural Analysis of Mechanical Ablation by Domain/Boundary Decomposition Method

  • 신의섭 (전북대학교 항공우주공학과) ;
  • 김성준 (전북대학교 대학원 항공우주공학과) ;
  • 김종일 (전북대학교 대학원 항공우주공학과)
  • 투고 : 2010.08.12
  • 심사 : 2010.12.14
  • 발행 : 2010.12.25
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초록

이차원 구조물의 열응력 및 기계적 삭마 과정 해석을 위하여 영역/경계 분할법에 근거한 유한요소법을 적용하여 열구조 연계 정식화를 수행하였다. 삭마 재료 거동의 온도 의존성과 열분해 반응으로 인한 재료 비선형성 및 열복사와 같은 비선형 경계 조건을 일부 부영역과 공유면에 한정할 수 있다. 문제를 단순화하기 위해 열화학적 삭마 효과는 고려하지 않았으며, 기계적 삭마에 따른 표면 후퇴 판정 기준으로 열응력 해석을 통한 최대 면내 전단 응력을 선택하였다. 간단한 수치 실험을 수행하여 제안된 기법의 신뢰성에 대한 분석과 기계적 삭마 과정의 기본적인 경향을 파악하였다.

A coupled thermal/structural analysis of mechanical ablation is performed based on domain/boundary decomposition and finite element method. The ablative material non-linearity and boundary non-linearity can be easily localized within a few subdomains and/or on the boundary interfaces. An enthalpy method is applied to simplify the effect of heat of pyrolysis in the ablative subdomains. In addition, maximum in-plane shear stress is considered as a surface recession criterion for the mechanical ablation simulation. The basic characteristics of the proposed method are examined carefully through numerical experiments.

키워드

참고문헌

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피인용 문헌

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