• Composites Research
• /
• 제37권1호
• /
• pp.21-31
• /
• 2024

이 리뷰 논문은 복합재에 함유되어 충격파를 감쇠하는 물질에 대한 탐구를 통해 폭발로 인한 외상성 뇌손상(bTBI)에 대비하여 인적자원을 보호하는 방법을 살펴보고자 한다. 이에 더하여 복합재의 충격파 감소의 정량화를 위한 충격파의 생성과 측정에 관련된 실험적인 방법들을 알아보고자 한다. 충격파는 고에너지 폭발물, 충격관, 레이저 및 레이저-플라이어 기술과 같은 다양한 접근법을 통해 생성이 가능하다. 충격파 전파 및 감쇠의 평가는 압전, 간섭계, 전자기 유도 및 스트릭 카메라 방법을 비롯한 첨단 기술을 활용하여 진행된다. 또한 충격파 압력감쇠 특성이 알려진 폴리우레아, 이온액체를 포함한 상분리 물질을 조사하였고 복합재 구조의 구성을 통해서 충격파를 감소시킬 수 있는 방법을 제시한다. 본 리뷰에서는 충격파 감쇠 물질 개발에 관한 연구를 종합하고 분석함으로써 폭발로 인한 외상성 뇌 손상에 대한 위험을 낮출 수 있는 재료적인 관점을 제시하고자 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.440-444
• /
• 2017

격벽착화기의 기폭으로 인하여 발생하는 충격파가 격벽을 통과할 때의 감쇠 특성을 해석하기 위하여 2차원 하이드로다이나믹 해석을 수행하였다. HNS와 HMX가 적층되어 있는 기폭제와 STS 격벽간의 연동해석을 통해 폭압 생성 및 압력파 감쇠 현상을 정밀하게 모사하였다. VISAR로 측정한 시험 데이터와의 정량적인 비교를 위하여 격벽 끝단에서의 자유표면 속도를 계측하였다. 해석결과, 격벽 두께에 따른 충격파의 압력 감쇠 패턴이 지수적으로 감소하는 것을 확인하였으며, 시간에 따라 측정된 입자속도에서 관찰된 변곡 패턴은 기폭부와 격벽 사이의 충전면의 급격한 파쇄(spallation)에 의한 충격파의 잇따른 전파에 의한 것임을 규명하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.426-432
• /
• 2017

충격에 의한 초소형 EFI 착화기의 기폭 성능을 규명하기 위하여 초소형 비행편 충돌 시 발생되는 고체 내 충격 감쇠에 대한 실험 및 수치해석을 수행함으로써 비행편의 충돌 속도와 하중을 계산하였다. 본 연구를 통하여 비행특성에 따른 충격파 강도 및 지속 시간을 결정함으로써 초소형 파이로테크닉 장치의 착화를 위한 비행편의 임계 속도의 예측 가능성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제39권5호
• /
• pp.385-390
• /
• 2015

Micro shock tube에서 발생하는 비정상파 거동을 실험적으로 조사 하기위해 파막 실험을 수행하였다. 실험은 스테인리스 재질의 micro shock tube를 사용하였으며, 총 8개의 압력센서를 설치하여, 충격파관에서 발생하는 충격파 및 팽창파를 측정하였다. 초기 압력비는 6.3에서 30.5까지 변화시켰으며, 관의 직경은 3mm와 6mm로 하였다. 그리고 두 가지 재질의 격막을 사용하여 격막 조건을 다양하게 실험을 수행하였다. 그 결과로부터 초기 압력비 및 관 직경의 증가에 따라 관내에서 발생되는 충격파 강도는 커지며, 가장 얇은 재질의 격막 조건에서 가장 큰 충격파 강도가 발생했다. 그리고 충격파 감쇠는 관의 직경에 가장 큰 영향을 받았다.

• 터널과지하공간
• /
• 제18권6호
• /
• pp.457-464
• /
• 2008

암반 굴착기술의 고속화 및 정밀한 암반손상평가를 위해서는 암석의 동적파괴 메커니즘에 관한 연구가 중요하다. 본 연구에서는 충격파형 제어 Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) 시스템을 이용하여 모의 암석시료에 단계별 충격하중을 가하여 취성재료의 동적파괴 특성 및 동적손상메커니즘을 분석하였다. 실험시료의 손상도 평가를 위하여 충격실험 전후에 모든 시료에 대하여 P파 및 S파 속도를 측정하였으며, 탄성파 속도 감쇠정도에 따른 손상도를 평가하였다. 모의 연암 시료와 경암 시료의 탄성파 속도 감쇠비는 충격하중이 증가함에 따라 비슷한 수준으로 증가하는 경향을 보였으나, 최종 변형률의 경우 모의 연암 시료에서 현저히 높은 값을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제20권7호
• /
• pp.2315-2325
• /
• 1996

A compression wave is attenuated or distorted as it propagates in a tube. The present study investigated the propagation characteristics of the compression waves which are generated by a train in a high-speed railway tunnel. A Total Variation Diminishing (TVD) difference scheme was applied to one-dimensional, unsteady viscous compressible flow. The numerical calculation involved the effects of wall friction, heat transfer and energy loss due to the friction heat in the boundary layer behind the propagating compression wave, and compared with the measurement results of a shock tube and a real tunnel. The present results show that attenuation of the compression wave in turbulent boundary layer is stronger than in laminar boundary layer, but nonlinear effect of the compression wave is greater in the laminar boundary layer. The energy loss due to the frictional heat had not influence on attenuation and distortion of the propagating compression waves.

• 한국추진공학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.75-85
• /
• 2016

감쇠기를 사이에 두고 여폭약과 수폭약으로 충전된 파이로 착화기는 격벽의 압력 감쇠 현상과 고에너지 물질의 충격 점화 특성을 갖는다. 고폭약의 폭굉 반응 및 비반응 물질 통과에의 폭압 감쇠와 더불어 격벽의 형상 변화를 모사하기 위해서는 충격 전달에 의한 gap test의 폭굉 모델링이 필요하다. 본 연구에서는 오일러리안 레벨셋 기법이 적용된 다중물질 하이드로 코드를 사용하여 pentolite 작약과 열폭압 RDX의 폭발 반응 및 PMMA gap을 통과하는 충격파 전달을 해석함으로써 화약-격벽간 상호작용 및 임계 두께, 음향 임피던스, go/no-go 기폭 점화에 대한 특성을 정량화하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제32권2호
• /
• pp.185-195
• /
• 1999

운동파 이론의 수치해석에는 유한차분법과 특성곡선법이 주로 사용된다. 유한차분법의 경우 지배방정식의 차분과정에서 발생하는 절단오차에 의하여 첨두유량의 감쇠가 발생한다. 특성곡선법의 경우 첨두유량은 양호하게 보존되지만, 수치해석 과정에서 발생하는 충격파를 적절하게 고려하지 못한다. 본 연구에서는 운동파 이론에 근거한 각각의 수차해석 기법의 특성을 살펴보았으며, 특성곡선법으로 수치해석할 때 발생하는 충격파의 수치처리기법인 Propagating Shock Fitting 기법과 Approximate Shock Fitting 기법에 대하여 적용성을 파악하였다. Propagation Shock Fitting 기법은 충격파를 양호하게 처리하였으나 유로연장이 긴 하천에서 유량이 급변하는 경우 적절하게 충격파를 처리하지 못하였다. Propagation Shock Fitting 기법을 반복하여 계산하는 Approximate Shock Fitting 기법은 이러한 경우에 발생하는 충격파를 적절히 처리하는 것을 확인할 수 있었다. 충격파 처리기법에 의한 운동파 이론의 계산결과와 완전동력학파 이론에 의한 결과도 비교하고 토의하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제19권8호
• /
• pp.1972-1981
• /
• 1995

As a railway train enters a tunnel at high speed, a compression wave is formed in front of the train and propagates along the tunnel. The compression wave subsequently emerges from the exit of the tunnel, which causes an impulsive noise. The impulsive noise is closely related to the pressure gradient of the compression wave propagating the tunnel. In order to investigate the characteristics of the compression waves, in the present study an experiment was made using a shock tube. The results show that the strength of a compression wave decreases with the distance from the tunnel entrance and the nonlinear effect of compression wave appears to be significant if strength of the initial compression wave is greater than 7 kPa. Furthermore if the wave pattern is known, attenuation of the compression wave propagating in a tunnel can be reasonably predicted by a theoretical equation considering viscous action and heat transfer in boundary layer.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.71-77
• /
• 2001

In this paper, stress wave propagation characteristics of MR(Magneto-rheological) inserts are experimentally investigated. Generally, stress waves of structures such as warships or submarines are induced by shock waves from underwater explosion. Their fatal effects on the shipboard equipments or structures damage the performance of warships. But, such a problem can be solved by controlling the stress waves propagating through structures by means of MR inserts. MR insert consists of two aluminum layers and MR fluid filled in between. Two piezoceramic disks are embedded on the host plate as a transmitter and a receiver of stress waves. Pulse waves are generated by the transmitter and they reach to the receiver through the MR insert. Permanent magnet and magnetic coil are used to produce magnetic field at the MR insert. In the presence of magnetic field, MR particles are arranged in chains parallel to the magnetic field such that the transmitted stress waves are reduced. Attenuation of stress waves is experimentally investigated.