• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.909-910
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• 2010

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1355-1356
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• 2010

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.177-180
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• 2010

고압관, 가압관, 발사관으로 구성된 Ballistic Range의 일종인 2단식 경가스 총을 사용하여 초음속 액체 제트의 분무 특성을 연구하였다. 135 bar의 압축공기는 고압관과 가압관 사이에 OHP필름으로 구성된 격막을 파열시킨 후 가압관의 발사체를 약 250 m/s의 속도로 가속하였다. 가속된 발사체는 액체 저장부에 충돌하여 액체를 초고압으로 가압한 후 초음속으로 분사시키며, 특히 초음속 액체 제트는 미립화된 다중 제트의 형태를 나타내고 액체 제트 전방 영역에서 충격파를 수반한다. 다양한 분사 노즐의 기하학적 형상에 대한 분무시험결과 초음속 액체 제트의 속도와 충격파 각도가 각각 다르게 생성되었으며, L/d가 9.9, 11.9, 23.8의 조건에 대하여 L/d가 23.8의 경우에 액체 제트의 분사속도가 마하수 1.53으로 가장 낮게 측정되었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.12-20
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• 1998

Exter ballistics of a typical high-speed projectile is studied through a flow-visualization experiment and an unstructured grid Navier-Srokes computation. Experiment produced a schlieren photograph that adequately shows the characteristic features of this complex flow, namely two kinds of oblique cone shocks and turbulent wake developing into the downstream. A hybrid scheme of finite volume-element method is used to simulate the compressible Reynolds-Averaged Navier-Stok- es solution on unstructured grids. Osher's approximate Riemann solver is used to discretize the cinvection term. Higher-order spatial accuracy is obtained by MUSCL extension and van Albada ty- pe flux limiter is used to stabilize the numerical oscillation near the solution discontinuity. Accurate Gakerkin method is used to discretize the viscous term. Explict fourth-order Runge-Kutta method is used for the time-stepping, which simplifies the application of MUSCL extension. A two-layer k-$\varepsilon$ turbulence model is used to simulate the turbulent wakes accurately. Axisymmetric folw and two-dimensional flow with an angle of attack have been computed. Grid-dependency is also checked by carrying out the computation with doubled meshes. 2-D calculation shows that effect of angle of attack on the flow field is negligible. Axi-symmetric results of the computation agrees well with the flow visualization. Primary oblique shock is represented within 2-3 meshes in numerical results, and the varicose mode of the vortex shedding is clearly captured in the turbulent wake region.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권3호
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• pp.281-288
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• 2016

복합재는 재료 불균질성에 의해 고속 충돌 시 방호성능 자료가 산포한다. 본 연구에서는 다수의 충돌시험으로 복합판재 잔류속도 산포를 확보하고 수치해석으로 예측하는 방법을 정립하였다. 먼저 10개의 동일 시편으로 인장시험을 수행하여 파단변형률 산포를 얻었다. 같은 재료로 제작된 4ply([0/90]s)와 8ply([0/90/0/90]s) GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 복합판재에 FSP(Fragment Simulating Projectile) 고속 충돌시험을 동일 조건에서 다수 수행하여 잔류속도 산포를 얻었다. 인장시험에서 얻어진 파단 변형률 분포를 이용하여 수치해석을 수행하였다. 충돌속도는 4ply와 8ply 각각 411.7m/s와 592.5m/s이다. 시험 결과와 비교하여 적절한 잔류속도의 산포를 예측할 수 있었다. 추가적으로 복합판재의 경우 Solid요소 대비 Layered Solid요소로 모델링하면 계산시간이 감소되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권3호
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• pp.96-104
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• 2002

탄체가속기용 초기 발사장치로 사용 가능한 건국대 초고속 발사장치가 개발되었다. 이는 2단계 기포 (gas gun) 형태의 발사장치로 공기를 작동 기체로 사용하여 무게 22g의 탄체를 750m/sec로 가속할 수 있 는 성능을 보인다. 초고속 발사장치의 성능 특성을 알아보기 위하여, 구동부의 압축 특성과 작동 특성에 대한 성능 실험을 수행하였으며 실험으로부터 피스톤에 의한 압축 이득과 1,2차 구동부간에 발사장치의 성능을 최상으로 유지할 수 있는 값들이 존재함을 확인하였다. 초고속 비행체의 공력 특성 및 주위의 유동 해석에 응용 가능한 고속 탄환체에 대한 흐름의 가시화를 수행하여 수치적 계산 결과와 비교하였으며, 향후 고속유동의 물리적 현상 해석에 이용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권12호
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• pp.126-134
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• 2003

In order to investigate the effect of surface treatment in Aluminium alloy and Titanium alloy which are used to armor material during ballistic impact, a ballistic testing was conducted. Anodizing was used to achieve higher surface hardness of Aluminium alloy and Iron plating in PVD(Physical Vapor Deposition) method was used to achieve higher surface hardness of Titanium alloy. Surface hardness test were conducted using a Micro victor's hardness tester. Ballistic resistance of these materials was measured by protection ballistic limit(V-50), a statical velocity with 50% probability penetration. Fracture behaviors and ballistic tolerance, described by penetration modes, are respectfully observed from the results of V-50 test and Projectile Through Plates (PTP) test at velocities greater than V-50. PTP tests were conducted with 0$^{\circ}$obliquity at room temperature using 5.56mm ball projectile. V-50 tests were conducted with 0$^{\circ}$obliquity at room temperature with projectiles that were able to achieve near or complete penetration during PTP tests. Surface hardness, resistance to penetration. and penetration modes of surface treated alloy laminates are compared to those of surface non-treated alloy laminates. A high speed photography was used to analyze the dynamic perforation phenomena of the test materials.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권1호
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• pp.495-509
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• 2019

The objective of this study is to analyze the compressibility effects of multiphase cavitating flow during the water-entry process. For this purpose, the water-entry of a projectile at transonic speed is investigated computationally. A temperature-adjusted Tait equation is used to describe the compressibility effects in water, and air and vapor are treated as ideal gases. First, the computational methodology is validated by comparing the simulation results with the experimental measurements of drag coefficient and the theoretical results of cavity shape. Second, based on the computational methodology, the hydrodynamic characteristics of flow are investigated. After analyzing the cavitating flow in compressible and incompressible fluids, the characteristics under compressible conditions are focused upon. The results show that the compressibility effects play a significant role in the development of cavitation and the pressure inside the cavity. More specifically, the drag coefficient and cavity size tend to be larger in the compressible case than those in the incompressible case. Furthermore, the influence of entry velocities on the hydrodynamic characteristics is investigated to provide an insight into the compressibility effects on cavitating flow. The results show that the drag coefficient and the impact pressure vary with the entry velocity, and the prediction formulas for drag coefficient and impact pressure are established respectively in the present study.

• 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.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2775-2780
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• 2007

The ballistic range has long been employed in a variety of engineering fields such as high-speed impact engineering, projectile aerodynamics and aeroballistics, since it can create very high-pressure states in a short time. Since the operation of the ballistic range includes many complicated processes, each should be studied in detail for the best operation of the device. One of the main processes which have a major influence in its operation is the compression of the driver gas. Most of the studies available in this field hardly discuss this process in detail and thus lack a proper understanding of its effect. In the present study, a computational analysis has been made to investigate the compression process in the pump tube of a ballistic range. The results obtained are validated with some experimental data. It is seen that the pump tube parameters and the piston mass significantly affect the compression process and the time to build up the required diaphragm rupture pressure.