• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권1호
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• pp.50-63
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• 2015

Explosive bolts are one of pyrotechnic release devices, which are highly reliable and efficient for a built-in release. Among them, ridge-cut explosive bolts which utilize shock wave generated by detonation to separate bolt body produce minimal fragments, little swelling and clean breaks. In this study, separation phenomena of ridge-cut explosive bolts or ridge-cut mechanism are computationally analyzed using Hydrocodes. To analyze separation mechanism of ridge-cut explosive bolts, fluid-structure interactions with complex material modeling are essential. For modeling of high explosives (RDX and PETN), Euler elements with Jones-Wilkins-Lee E.O.S. are utilized. For Lagrange elements of bolt body structures, shock E.O.S., Johnson-Cook strength model, and principal stress failure criteria are used. From the computational analysis of the author's explosive bolt model, computational analysis framework is verified and perfected with tuned failure criteria. Practical design improvements are also suggested based on a parametric study. Some design parameters, such as explosive weights, ridge angle, and ridge position, are chosen that might affect the separation reliability; and analysis is carried out for several designs. The results of this study provide useful information to avoid unnecessary separation experiments related with design parameters.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권4호
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• pp.269-275
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• 2020

폭발볼트는 내부 화약의 폭발력에 의해 결합되어진 두 개의 구조물을 분리하는 대표적인 파이로 분리장치이다. 본 연구에서는 슬레드 시험에 사용이 가능하도록 EBW 기폭관을 적용한 1/2" 리치컷형 폭발볼트를 개발하였다. 설계 방법론으로부터 초기 형상 설계를 수행하였으며, 성능 시험을 통해 분리 성능은 우수하나 파편이 발생함을 확인하였다. 이에 전산수치해석을 통해 화약량을 최소화하여 파편 발생을 줄이고자 하였다. 전산수치해석으로부터 리치컷형 폭발볼트의 분리 메커니즘과 특성을 확인하였으며, 파편을 발생시키지 않는 최소 화약량을 제시하였다. 검증 시험을 통해 제시된 화약량을 적용하면 분리 성능을 유지하면서 파편이 감소되는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.532-543
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• 2004

The present work have been developed the interpretation processor including the behavior of material failure and the separation phenomena under transient dynamic loading (the operation of explosive bolt) using AUTODYN V4.3, SoildWork 2003 and TrueGrid V2.1 programs. It has been demonstrated that the interpretation in ridge-cut explosive bolt under dynamic loading condition should be necessary to the appropriate failure model and the basic stress of bolt failure is the principal stress. The use of this interpretation processor developing the present work could be extensively helped to design the shape and the amount of explosives in the explosive bolt having a complex geometry. It is also proved that the interpretation processor approach is an accurate and effective analysis technique to evaluate the separation mechanism in explosive bolts.

• 한국추진공학회지
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• 제8권2호
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• pp.102-114
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• 2004

리치컷형 폭발볼트 모델에서, 3차원 솔리드 모델링을 통한 형상모델의 작성, 요소분할 방법, 경계조건의 부과 및 해석방법. 계산결과의 처리 등 폭발볼트의 수치해석에 필요한 모든 과정을 정립하고, 해석결과와 이미 수행된 시험결과의 비교를 통하여 볼트의 파손해석에 사용될 수 있는 파손모델과 파손응력을 선정하였다. 해석에는 볼트의 파손응력을 결정할 때 사용한 모델과, 시험결과와 해석결과로부터 설정된 파손모델의 타당성 평가를 위한 추가 모델들을 사용하였으며, 정립된 해석 프로시져의 적용으로 기존에 의존하였던 성능시험 평가 횟수를 대폭 줄일 수 있을 것으로 생각되며. 이에 따른 개발기간의 단축도 함에 고려할 수 있다. 특히, 기존의 폭발볼트 설계할 때 어려운 점으로 여겨졌던 폭발볼트의 최종 성능에 미치는 여러 가지 인자의 영향을 쉽게 평가할 수 있어, 이러한 설계능력향상, 시제품 제작 횟수의 감소, 개발기간의 단축 등은 최종적으로 시제개발 원가절감의 효과를 갖다 줄 것으로 판단된다.