• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.331-336
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• 2004

This paper is concerned with numerical simulation of hypervelocity impacts(HVIs) of a projectile on laminated composite plate targets using SPH method. A one-parameter visco-plasticity model and damage model is used to describe the HVIs response of composite materials. The numerical simulation was carried out for a steel projectile striking to aluminum plate targets and for an aluminum projectile striking to laminated graphite/epoxy (Gr/Ep) composite plate targets. Through the numerical simulation, comparison with the HVIs response of isotropic materials and composite materials is discussed.

• Composites Research
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• 제31권3호
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• pp.83-87
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• 2018

An object in the Low Earth Orbit (LEO) is affected by many environmental conditions unlike earth's surface such as, Atomic oxygen (AO), Ultraviolet Radiation (UV), thermal cycling, High Vacuum and Micrometeoroids and Orbital Debris (MMOD) impacts. The effect of all these parameters have to be carefully considered when designing a space structure, as it could be very critical for a space mission. Polybenzimidazole (PBI) is a high performance thermoplastic polymer that could be a suitable material for space missions because of its excellent resistance to these environmental factors. A thin coating of PBI polymer on the carbon epoxy composite laminate (referred as CFRP) was found to improve the energy absorption capability of the laminate in event of a hypervelocity impact. However, the overall efficiency of the shield also depends on other factors like placement and orientation of the laminates, standoff distances and the number of shielding layers. This paper studies the effectiveness of using a PBI coating on the front bumper in a multi-shock shield design for enhanced hypervelocity impact resistance. A thin PBI coating of 43 micron was observed to improve the shielding efficiency of the CFRP laminate by 22.06% when exposed to LEO environment conditions in a simulation chamber. To study the effectiveness of PBI coating in a hypervelocity impact situation, experiments were conducted on the CFRP and the PBI coated CFRP laminates with projectile velocities between 2.2 to 3.2 km/s. It was observed that the mass loss of the CFRP laminates decreased 7% when coated by a thin layer of PBI. However, the study of mass loss and damage area on a witness plate showed CFRP case to have better shielding efficiency than PBI coated CFRP laminate case. Therefore, it is recommended that PBI coating on the front bumper is not so effective in improving the overall hypervelocity impact resistance of the space structure.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.761-768
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• 2013

새로운 탄두 기술은 탄도 미사일 적재로부터 높은 파괴성능을 얻기 위해 설계 및 개발 되어왔다. 주로 발사체 또는 관통자를 포함하는 중앙 탄두 코어의 설계와 관련된 많은 연구가 있다. 분명히, 소형 폭탄 또는 자탄 적재 유형 구성은 많은 충격을 요구하기 때문에 하나의 발사체로부터 살상에 매우 취약하다. 이러한 요구사항을 바탕으로 최적의 직격요격체 구성은 모든 자탄을 직격할 수 있는 최소 질량과 상대 속도를 가져야 한다. 관통자 형상과 크기의 설계는 직접적으로 탄두의 공간과 중량에 관련되어 있다. 관통자의 형상, 크기, L/D, 재료 그리고 폭발팩의 구간 내부에 삽입되는 방식은 성공적인 관통자 설계 완성에 중요하다. AUTODYN-3D code 가 관통자의 관통특성을 연구하기 위해 사용되었다. 수치해석의 목적은 초기속도, 관통자의 L/D 및 형상과 같은 다양한 초기 조건 아래 초고속 충격에 의해 생성되는 관통자의 관통특성을 확인하는 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권9호
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• pp.1083-1091
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• 2013

미사일 설계에서는 매우 효율적이며 치명적인 극히 작은 탄두를 필요로 한다. 탄두에서 각 관통자의 관통성능과 관통자의 총 개수는 탄두 파괴성능에 영향을 미치는 주요 요인이다. 관통자 L/D 의 설계는 탄두의 공간과 중량에 직접적인 관련되어 있다. L 과 D 는 발사체의 길이와 직경이다. AUTODYN-3D code 가 관통자 관통의 영향을 연구하기 위해 사용되었다. 수치해석의 목적은 초기속도, 경사각도, 관통자의 L/D 와 같은 다양한 초기 조건 아래 초고속 충격에 의해 생성되는 관통자의 관통특성을 확인하는 것이다. $L/D{\leq}4$ 에서의 초기 충격속도 증가는 잔류질량과 잔류속도를 감소시킨다.