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고속충돌에 따른 재료 파괴 및 파편의 분산거동 연구Study on Material Fracture and Debris Dispersion Behavior via High Velocity Impact
- Other Titles
- Study on Material Fracture and Debris Dispersion Behavior via High Velocity Impact
- Issue Date
- Nov-2017
- Publisher
- KOREAN SOC MECHANICAL ENGINEERS
- Keywords
- High Velocity Impact; Debris Dispersion; Smoothed Particle Hydrodynamics; Finite Element Method; Fracture
- Citation
- TRANSACTIONS OF THE KOREAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS A, v.41, no.11, pp.1065 - 1075
- Indexed
- SCOPUS
KCI
- Volume
- 41
- Number
- 11
- Start Page
- 1065
- End Page
- 1075
- ISSN
- 1226-4873
- Abstract
- 본 연구는 고속충돌에 따른 파괴로 인하여 발생한 파편들의 분산거동을 예측하기 위해 고속충돌 실험과 함께 재료거동 모델링 및 수치해석을 수행하였다. 알루미늄 합금과 강철로 각각 구성된 2종류의 위협체 및 표적판에 대해 충돌실험을 수행하였으며 위협체는 약 1 km/s의 속력으로 표적판과 충돌하고, 이 충돌로 인하여 발생한 파편은 알루미늄 합금 관측판에 손상을 유발시키게 하였다. 사용된 소재의 차이에 의해 파편의 분산거동이 상이하였으며 이에 따라 관측판에 형성된 파편의 분산 반경 또한 다름을 확인하였다. 수치해석은 실험과 동일한 조건하에서 수행되었으며 파편으로 인한 파괴 및 손상을 모사하기 위하여 입자완화 유체동역학(smoothed particle hydrodynamics, SPH)기법과 유한요소(finite element, FE) 연계 기법을 적용하였다. 실험 측정된 결과와 해석값을 비교분석한 바, 표적판의 관통부 지름과 관측판상의 파편 분산반경은 5 % 이내의 오차로 잘 일치하였다. 아울러 강철 위협체와 강철 표적판이 충돌한 경우 가장 큰 분산반경을 보임에 따라 타 경우에 비해 가장 위협적임을 알 수 있었다.
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Related Researcher
- Kim, Tae Won
- COLLEGE OF ENGINEERING (SCHOOL OF MECHANICAL ENGINEERING)