고성능 저궤도 지구관측위성의 예비연성하중 해석결과에 대한 평가

An Assessment on the Preliminary Coupled Load Analysis Results for Advanced Low Earth Orbit Earth Observation Satellite

  • 김경원 (한국항공우주연구원 위성구조팀) ;
  • 임재혁 (한국항공우주연구원 위성구조팀) ;
  • 김선원 (한국항공우주연구원 위성구조팀) ;
  • 김창호 (한국항공우주연구원 위성구조팀) ;
  • 김성훈 (한국항공우주연구원 위성구조팀) ;
  • 황도순 (한국항공우주연구원 위성본체실)
  • 투고 : 2011.09.15
  • 심사 : 2011.10.19
  • 발행 : 2011.11.01

초록

본 논문에서는 고성능 저궤도 지구관측위성의 예비연성하중 해석결과에 대하여 평가한다. 연성하중해석을 수행하기 위하여 위성체 모델을 Craig-Bampton 모델로 축약한 후 발사체 개발업체로 제공하였다. 제공된 Craig-Bampton 모델은 인공위성의 질량행렬, 강성행렬, 가속도변환행렬 및 변위변환행렬이다. 발사체 개발업체에서는 위성체 Craig-Bampton 모델과 발사체 모델을 결합하여 연성하중해석을 수행한 후 그 결과를 제공하였다. 제공받은 연성하중해석 결과를 바탕으로 발사시 위성체가 구조적으로 이상이 없는지를 평가하였다. 평가결과 위성체는 발사하중하에서 안전함을 확인할 수 있었다.

In this paper, an assessment on the preliminary coupled load analysis results for advanced Low Earth Orbit Earth Observation satellite was performed. Spacecraft FE-model was converted into Craig-Bampton model consisting of mass matrix, stiffness matrix, acceleration transformation matrix, displacement transformation matrix, and it was delivered to the launch vehicle developer. Launch vehicle developer performed a coupled load analysis with launch vehicle model and spacecraft Craig-Bampton model, and the coupled load analysis results were provided to us. From the assessment on the analysis results, it was verified that spacecraft is safe under launch environment.

키워드

참고문헌

  1. T. P. Sarafin, "Spacecraft Structures and Mechanisms", Space Technology Library, 1995
  2. Jacob Job Wijker, "Spaecraft Structures", Springer, 2007
  3. R. R. Craig and M. C Bampton, "Coupling of Substructures for Dynamic Analysis" AIAA Journal, Vol. 6, No. 8, 1968, pp.1313 - 1319 https://doi.org/10.2514/3.4741
  4. D. S. Hwang, "CLA Model and Assessment of Satellite", Journal of the Korean Society of Aeronautical and Space Sciences, Vol. 26, No. 7, 1998, pp.108 - 115
  5. 황도순, 김진희, 이주훈, 김성훈, 김경원, "저궤도 인공위성의 예비연성하중해석 결과 평가", 2004 한국항공우주학회 춘계학술대회, pp.869 - 872
  6. 김경원, 이주훈, 황도순, "저궤도 지구관측위성의 구조 동해석", 전산구조공학, Vol. 21, No. 3, 2008, pp.27 - 34.
  7. 임재혁, 김경원, 김선원, 이주훈, 황도순, 진익민, "발사체 경계하중을 이용한 연성하중해석의 예측과 연성하중해석 결과의 비교", 2009 한국항공우주학회 추계학술대회, pp.955 - 957