• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권5호
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• pp.41-50
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• 2024

우주 발사체의 추진제 탱크 구조인 직교 격자 원통 구조에 대한 최적 설계 및 검증 연구를 수행하였다. 항공우주 구조의 최적 설계 코드인 Hypersizer가 최적 설계 연구에 사용되었으며, 직교 격자 원통의 구조 중량 최소화를 위한 최적 설계가 수행되었다. 본 연구에서는 서로 다른 값의 KDF (0.40, 0.83, 및 0.92)를 최적 설계에 적용하였고, 이를 통해 3개의 최적 설계 모델이 각각 설계되었다. KDF가 0.40에서 0.83 및 0.92로 증가함에 따라, 직교 격자 원통 구조의 구조 중량이 각각 27.70% 및 30.08% 감소하였다. 이후, ABAQUS의 비선형 후좌굴 해석을 이용하여, 설계 하중 보다 높은 전역 좌굴 하중을 갖는 최적 설계 모델이 구축되었는지 확인하기 위한 검증 연구를 수행하였다. 기하학적 초기 결함은 갖는 최적 설계 모델의 전역 좌굴 하중이 설계 하중 (2,860 kN)에 비해 최소 1.64% 높게 도출되어, 설계 하중을 만족시키는 최적 설계가 적절히 수행됨을 확인하였다.