THERMAL AND STRUCTURAL ANALYSIS OF FIMS GRATING

원자외선 분광기 FIMS 회절격자의 열 및 구조해석

  • 선광일 (한국천문연구원 우주과학연구그룹) ;
  • 육인수 (한국천문연구원 우주과학연구그룹) ;
  • 유광선 (한국과학기술원 인공위성연구센터) ;
  • 박장현 (한국천문연구원 우주과학연구그룹) ;
  • 강경인 (한국과학기술원 인공위성연구센터)
  • Published : 2001.06.01

Abstract

Far ultraviolet IMaging Spectrograph (FIMS) should be designed to maintain its structural stability and to minimize optical performance degradation in launch and in operation enviroments. The structural and thermal analyzes of grating and grating mount system, which are directly related to FIMS optical performance, was performed using finite element method. The grating mount was made to keep the grating stress down, while keeping the natural frequency of the grating mount higher than 100 Hz. Transient and static thermal analyzes were also performed and the results shows that the thermal stress on the grating can be attenuated sufficiently. The optical performance variation due to temperature variation was with the allowed range.

과학위성 1호 원자외선 분광기(FIMS)는 인공위성 발사 및 궤도 운영시 경험하는 환경하에서 기계구조적인 안정성과 광학적 성능의 저하를 최소화하도록 설계되어야 한다. 이를 위하여 원자외선 분광기의 광학 성능과 직접적으로 관련되어 있는 회절격자 및 최절격자 마운트의 구조 및 열변형에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 회절격자 마운트의 고유진동수를 100 Hz 이상 유지하면서 발사시 겪게되는 준 정적 하중에 의한 응력이 회절격자에 직접 전달되지 않고 회절격자 마운트에 의해 상쇄될 수 있도록 하였다. 또한, 온도 변화에 의한 회절격자에 미치는 영향을 계산하기 위하여 시간변화에 따른 분석 및 정적 해석을 수행하였으며, 회절격자 마운트에 의하여 회절격자에 작용하는 열적 변형 및 응력을 충분히 감쇄시킬 수 있음을 확인하였다. 온도 변화에 의한 광학 성능의 변화는 허용오차 범위내에 있음을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. private communication 강경인;선종호;선광일
  2. 한국항공우주학회지 v.28 김진희;김성훈;이주훈;황도순
  3. MSC Korea User's Conference 김진희;이주훈;황도순;김성훈
  4. SDRC Korea User's Conference 김진희;이주훈;황도순;김성훈
  5. 한국우주과학회지 v.13 박성동;배정석;성당근;최순달
  6. 한국우주과학회지 v.17 선광일;유광선;육인수;박장현;남욱원;한원용;선종호;민경욱;Edelstein, J.;Korpela, E.
  7. 한국항공우주학회지 v.27 황도순
  8. Space Mission Analysis and Design Mordie, R. K.
  9. Ariane Structure for Auxilliary Payload 5 User's Manual, Issue 1-Revision 0-May 2000 Mugnier, D.
  10. Proceedings of 2nd International Conference on Optical Design and Fabrication Seon, K. I.;Ryu, K. S.;Korpela, E.;Yuk, I. S.;Nam, U. W.;Han, W.;Seon, J. H.;Min, K. W.;Edelstein, J.
  11. 한국우주과학회지 v.15 유광선;선광일;민경욱;Edelstein, J.
  12. 한국항공우주학회지 v.17 유광선;선광일;육인수;선종호;남욱원;한원용;이대희;민경욱;Edelstein, J.;Korpela, E. J.