• 제목/요약/키워드: 충격자

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강체 충격자가 납 표적에 충돌할 때의 침투특성 연구 (A Study on the Penetration Characteristics of the Rigid Impactor into the Lead Target)

  • 이영신;강근희;최병두;박관진;정수경;오종수
    • 전산구조공학
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    • 제11권4호
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    • pp.147-154
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    • 1998
  • 강체 충격자가 납 표적에 33m/s ∼ 141m/s의 속도로 충돌할 때의 침투특성을 연구하기 위하여 Jognson 이론식을 이용한 이론해석과 AUTODYN 코드를 이용한 수치해석 및 실험장치를 이용한 실험측정을 실시하고 그 결과들을 비교 분석하였다. 실험장치로는 가스압력식 발사장치를 설계 제작하였으며, 실험용 충격자로는 충돌부위 형상이 반구형인 반구형 충격자와 원추형인 원추형 충격자 2종류를 사용하였다. 또한, 납재료에 대한 동적 유동응력을 얻기 위하여 홉킨스 압력봉실험을 수행하였다. 침투특성에 관한 연구결과, 이론적 해석결과는 저속 충돌범위(반구형 충격자 : 53m/s, 원추형 충격자 ; 73m/s)에서 실험결과치와 93%이상 잘 일치하였으며, 수치해석결과는 전체적인 충돌속도 범위에서 반구형 충격자인 경우 73%이상, 원추형 충격자인 경우 86%이상 일치하였다.

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Graphite/Epoxy로 만든 두꺼운 관의 저속 충격손상에 관한 연구

  • 김형원;윤영주;나성엽
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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    • pp.24-24
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    • 2000
  • 작업 중 공구를 관에 떨어뜨리거나 작업하기 위해 관을 이동하던 중 다른 물체에 부딪힐 경우 복합재로 만들어진 관이 손상을 입게 되는 경우가 생기는데 관이 상황에 따라 얼마나 손상을 입었는지가 본 연구의 관심이다. 충격자는 직경이 25.4mm와 12.7mm인 반구형 2종류와 모서리의 직경이 15mm인 원추형 1종류로 각각 무게가 다르며, 떨어뜨리는 자유낙하 높이는 120mm에서 700mm로 종류에 따라 간격을 달리했다. 실험 장치로는 Dynatup 8250을 사용했으며 충격에너지, 최대충격하중, 충격변위, contact diameter를 측정했다. 시험 후 시편은 방사선 촬영을 하여 충격자의 종류에 따라 손상의 정도가 어떻게 다른지를 파악했다. 직경이 25.4mm인 반구형의 충격자는 표면의 손상은 적었으나 복합재 관의 내부에 delamination이 많이 생겼으며 직경이 12.7mm인 반구형의 충격자는 표면의 손상이 심했으나 내부의 delamination이 상대적으로 적었다. Contact diameter와 최대충격하중과의 관계는 실험치와 이론치가 잘 일치했으나 Kinetic energy와 최대충격하중과의 관계는 실험치와 이론치의 차이가 있었다.

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복합재료 만든 두꺼운 압력용기의 저속충격에 관한 연구 (Low-velocity Impact Damage of a Thick Pressure vessel)

  • 김형원
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.92-97
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    • 2000
  • 저속 충격을 받은 복합재로 만들어진 두꺼운 압력용기의 파괴모드와 손상 상태에 대하여 조사하여 이를 정량적으로 나타내는 것이 본 연구의 관심이다. 본 논문에 사용된 시편은 압력용기의 중앙을 길이 305mm로 잘른 원통형 ring모양이다. 충격자는 직경이 25.4mm와 12.7mm인 반구형 2종류와 모서리의 직경이 1mm인 원추형 1종류로 무게는 3.9kg이며 자유낙하 높이는 20mm에서 200mm로 종류에 따라 간격을 달리했다. 실험 장치로는 실린더가 충격에 흔들리지 않도록 고정하는 받침대와 자유낙하 하는 impactor 이며 impactor의 윗면에 한 개의 가속도 게이지를 설치했으며 밑면에 90도 간격으로 4군에 스트레인 게이지를 붙여 충격에너지, 최대 충격력, contact radius를 측정하고 시험후 시편은 방사선 촬영을 하여 충격자의 종류에 따라 손상의 정도가 어떻게 다른지를 파악했다. Herzian이론을 사용하여 contact radius를 구하고 측정된 자료와 비교 검토하였다. Contact radius 값은 충격자의 직경이 클수록 큰 것을 알수 있고 실험치 값은 이론치 값 보다 큰데 이는 실제 연소관의 기계적 성질의 값이 계산치 보다 적은 것이 원인이다. 직경이 25.4mm인 반구형의 충격자는 직경이 12.7mm인 반구형의 충격자에 비하여 내부에 delamination크기가 컸다. 가속도의 값은 높이에 따라 선형적으로 변하고 충격자의 모양이 둔탁할수록 가속도 값이 커지는 것을 알 수 있다.

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Graphite/Epoxy로 만든 두꺼운 관의 저속 충격손상에 관한 연구 (Low-velocity Impact Damage of a Thick Graphite/Epoxy Case)

  • 김형원;윤영주;나성엽
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.31-38
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    • 2000
  • 복합재로 만들어진 압력용기에 대해 작업 중 발생하는 손상의 크기나 상태를 파악하는 것이 본 연구의 관심이다. 충격자는 직경이 25.4mm와 12.7mm인 반구형 2종류와 모서리의 직경이 15mm인 원추형 1종류로 각각 무게가 다르며 떨어뜨리는 자유낙하 높이는 120mm에서 700mm로 종류에 따라 간격을 달리했다. 실험 장치로는 Dynatup 8250을 사용했으며 충격에너지, 최대충격력, 충격변위, contact radius를 측정하고 시험 후 시편은 방사선 촬영을 하여 충격자의 종류에 따라 손상의 정도가 어떻게 다른지를 파악했다. 직경이 25.4mmm인 반구형의 충격자는 직경이 12.7mm인 반구형의 충격자에 비하여 표면의 손상은 적었으나 내부에 delamination크기가 컸다. Contact radius와 최대충격력과의 관계는 실험치와 이론치가 잘 일치했으나 충격에너지와 최대충격력과의 관계는 실험치와 이론치의 차이가 있었다.

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폭약 질량과 형상에 따른 텅스텐 충격자의 분산 패턴 시뮬레이션 (Dispersion Pattern Simulation of Tungsten Impactors According to Mass and Shape of Explosives)

  • 사공재;우성충;배용운;최연진;차정필;가인한;김태원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권12호
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    • pp.1325-1333
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    • 2014
  • Near miss 방식 대응체의 충격자 분산 패턴은 위협체의 무력화에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 near miss 방식 대응체의 원통형 텅스텐 충격자가 폭발에 의하여 분산될 경우 그 패턴을 수치해석적으로 분석하였다. 폭약의 질량과 형상을 충격자의 분산 패턴에 영향을 미치는 인자로 고려하였으며 두 가지 형상 모델 즉, 상부와 하부가 동일한 두께를 갖는 평행 형상과 상부 및 하부 두께가 각기 다른 테이퍼 형상으로 설정하였다. 해석 결과, 분산된 충격자는 임의 공간의 2 차원 평면상에서 고리 모양을 형성하였으며 폭약 형태가 동일한 경우 폭약 질량이 증가함에 따라 화망 면적은 증가하고, 아울러 테이퍼 형상 폭약의 경우, 평행 형상의 폭약에 비해 큰 화망 면적이 형성됨을 확인하였다. 화망 면적과 충격자 분산 밀도 평가를 바탕으로 near miss 방식 대응체의 충격자 분산 패턴 제어를 위해서는 물리적 특성, 즉 폭약의 질량뿐 만 아니라 형상 또한 주요 설계 요소가 됨을 알 수 있었다.

열가소성 삼성분계 블렌드의 구조 조절 및 구조 조절이 물성에 미치는 효과 (Variation of Morphology and Its Effect on Physical Properties in Thermoplastic Ternary Blends)

  • 차국헌
    • 유변학
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    • 제5권2호
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    • pp.170-179
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    • 1993
  • 결정성 고분자/비결정성 고분자/충격보강재의 조합으로 이루어진 열가소성 삼성분계 블렌드의 미세구조 조절이 기계적 및 열적 거시물성에 미치는 영향을 살펴보았다. 결정성 고분자로는 나일론6를 비결정성 고분자로는 변성폴리페닐린 옥사이드(PPO)를 충격 보강재 로는 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌(SEBS) 삼중블록 공중합체를 사용하였고 비상용인 나일 론6와 변성 PPO 사이의 상용화를 위해 반능 상용화(reactive compatibilization)방법을 사용 하였다. 반응 사용화에 사용된 반응기로는 나일론의 말단기에 있는 친핵성기인 아민기와 반 응성이 높은 친전자성기인 무수말레인산(MAH)을 충격보강 고부 SEBS에 그라프트시켜 충 격보강 고무내의 SEBS-MAH의 함량을 증가시킴에 따라 처음에 PPO 분산상에 있던 고무 가 나일론 연속상으로 이동하는 현상을 관찰하였다. 이러한 충격보강 고부의 SEBS-MAH 함량 증가에 의한 PPO 분산상에서 나일론상으로의 이동이 내충격성의 향상 및 내열성의 저 하와 밀접한 관계가 있다는 것을 알았다.

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전하증폭기를 사용하지 않은 고분자 압전센서 신호를 이용한 복합재 평판의 저속충격 탐지 (Low-Velocity Impact Detection of Composite Plate Using Piezopolymer Sensor Signals without Charge Amplifier)

  • 김인걸;정석모
    • Composites Research
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    • 제13권6호
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    • pp.47-54
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    • 2000
  • 복합재 구조물의 저속충격탐지 방법 중의 하나는 고분자 압전센서를 이용하는 것이다. 본 논문에서는 저속충격을 받는 복합재 평판에 대한 충격력과 부착된 스트레인 게이지, 고분자 압전센서 신호와의 관계를 유도하였다. 압전센서의 등가회로도를 통해서 고분자 압전센서의 개회로 신호와 폐회로 신호와의 관계를 유도하여 전하증폭기를 사용하지 않은 고분자 압전센서 신호를 이용하여 복합재 평판의 충격력 복원 가능성에 대한 연구로 확장하였다. 진동실험을 통하여 얻은 복합재 평판의 고유진동수와 감쇠비를 이용하여 해석적인 모델을 수정하여 정방향 문제와 역방향 문제에 있어서 오차를 줄일 수 있었다. 복원된 충격력과 해석적인 센서 신호는 실제 저속 충격 실험을 통하여 측정한 충격력, 스트레인 게이지 신호, 그리고 고분자 압전센서 신호와 잘 일치하였다.

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충격흡수시설의 실물차량 충돌시험 데이터를 이용한 탑승자 안전도 및 충돌거동 분석에 관한 연구 (Study on Analysis of Occupant Safety Index & Behavior Using Full-Scale Crash Test Data of Crash Cushion)

  • 주재웅;금기정;장대영;김범진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권2D호
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    • pp.163-170
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    • 2008
  • 본 연구에서는 한국도로공사 도로교통기술원에서 수행한 충격흡수시설의 충돌시험 결과 데이터를 분석하여 충격흡수시설 설계법 개발을 위한 유용한 결과를 얻고자 하였다. 분석에 사용된 CC1등급 충격흡수시설 10회, CC2등급 충격흡수시설 24회 총34회의 충돌시험 결과데이터들을 이용하여 국내 지침에 따라 탑승자 충돌속도(THIV)와 탑승자 가속도(PHD)를 계산하였고 총34회의 충돌시험데이터에서 Y축 가속도와 Yaw 각속도를 무시하고 X축 가속도 충돌시험데이터만을 이용해 탑승자 충돌속도(THIV)와 탑승자 가속도(PHD)를 계산하였다. 비교분석 결과 충격흡수시설의 탑승자 안전도가 오차율 2% 미만으로 나타나 X축 가속도 충돌시험데이터만을 이용한 탑승자 안전도 계산의 유효성이 증명되었다. 충돌시험 데이터 중 X축 가속도를 적분하여 얻은 흡수에너지와 초기 충돌차량의 충돌에너지를 비교분석한 결과, 거의 정확히 일치하여 X축 가속도만을 사용한 충격흡수시설의 충돌거동 분석이 가능하였다. 본 논문에서는 충격흡수시설의 실물차량 충돌시험데이터를 이용해 탑승자의 안전도 및 충돌거동을 분석함으로써 일차원을 적용한 충격흡수시설의 설계법 개발의 근간을 마련하였다.

에틸렌-초산비닐 공중합체의 공중합 조성이 복합체의 충격음 흡수성능에 미치는 영향 (Influence of Chemical composition of Ethylene-Vinyl Acetate Copolymers on Impact Noise Damping of Composites)

  • 이현종
    • 임산에너지
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    • 제18권2호
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    • pp.55-61
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    • 1999
  • 본 실험에서는 화학조성이 다른 일련의 에틸렌/초산비닐 공중합체의 점탄성(또는 화학조성)이 목재/고분자/목재 샌드위치 복합체의 진동·충격음 흡수성능에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과는 다음과 같다. 복합체의 진동·충격음 흡수성능은 고분자의 분자 운동상태에 민감하다. 즉, 복합체의 진동·충격음 흡수성능 고분자가 시험온도에 있어서 유리전이 상태일 때(대략 초산 비닐 55∼75%) 가장 크며, 고분자가 고무상태(초산비닐 47∼20%) 또는 유리상태(초산비닐 100∼87%)일 때는 작다. 또한 유리전이상태의 고분자 적층재는 약 6∼12dB의 충격음 저감효과가 있었다.

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라틴방격법을 이용한 고속 충격 알루미늄합금의 파괴거동에 미치는 충격자 영향 분석 (Influence Factor Analysis of Projectile on the Fracture Behavior of Aluminum Alloys Under High Velocity Impact with Latin Square Method)

  • 김종탁;조창희;김진영;김태원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권9호
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    • pp.1021-1026
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    • 2011
  • 경량화와 강도 관점에서 구조부재에 대한 충돌 문제들은 방위산업, 고속운송수단을 포함한 다양한 분야에서 매우 중요시 되고 있다. 본 연구에서는 수치해석적 기법을 도입하여 알루미늄합금 판재에 대해 충격자의 충돌 조건에 따라 고속충격 환경에서의 파괴거동을 분석하였다. 충격자의 충돌조건은 형상, 속도, 각도의 3 가지 조건을 설정하였으며, 반복적 계산 소요를 줄이기 위하여 실험계획법의 한 종류인 라틴방격법을 도입하였다. 조건 변화에 따른 유한요소해석 결과를 통하여 충격흡수에너지량과 소성변형량을 계산하였으며, 이를 바탕으로 분산분석법을 수행하였고 따라서 각 인자 대한 영향도 평가를 수행할 수 있었다. 결과를 통해 충격흡수에너지 관점에서 충돌속도가 가장 큰 영향을 나타내었으며, 소성변형량 관점에서는 충돌각도가 가장 큰 영향인자로 평가되었다.