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NTIS 바로가기한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.47 no.6, 2019년, pp.414 - 421
손명진 (Department of Aerospace Engineering, Chonbuk National University) , 신의섭 (Department of Aerospace Engineering, Chonbuk National University)
In this paper, thermomechanical coupled analysis of carbon/phenolic composites structures in reentry environment was performed. The interface of thermomechanical coupled analysis was constructed using commercial software. The governing equations of temperature and displacement fields were considered...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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탄화재료란 무엇인가? | 탄화(charring) 재료는 상변화 및 질량 손실을 통해 높은 열 부하를 견딜 수 있어 열 보호 시스템 설계에 폭넓게 적용되는 재료이다[3,4]. 탄화 재료는 외부열에너지 유입으로 인해 내부에서 열화학적 분해를 겪게 되며 숯(char) 층과 열분해 가스(pyrolysis gas)를 형성한다. | |
비행체 표면의 온도가 상승하면 어떤 문제가 있나? | 주변 공기의 온도 변화로 인해 발생하는 열에너지는 대류(convection) 및 복사(radiation)를 통해 비행체 표면의 온도를 상승시킨다. 표면의 고온은 내부로 전도(conduction)되어 구성 재료 차원의 열분해로 인한 물성 저하, 불규칙한 응력 구배 현상 등을 야기하기 때문에 구조물의 파손을 유발할 수 있다.따라서 공력 가열 환경에서 비행체의 구조적 신뢰성향상 및 효과적인 임무 달성을 위해 구조물의 내부로 전달되는 열에너지를 효과적으로 차단할 수 있는 열 보호 시스템(thermal protection system, TPS)의적 용이 요구된다[1,2]. | |
유한차분법 기반의 해석 코드에는 무엇이 있는가? | 탄화 재료에 대한 열화학적 분해 및 삭마를 고려한 1차원 열 응답 해석(thermal response analysis)에 대한 연구가 수행되었다. 삭마에 의한 열전달 및 질량 전달을 고려하여 CMA(charring material thermalresponse and ablation program), FIAT(fully implicitablation and thermal analysis program) 등 유한차분법 기반의 해석 코드들이 개발되었다[5,6]. 이러한 해석 코드들은 단일 재료에 대한 1차원 문제의 해석에는 적합하지만 복잡한 기하학적 형상 및 다양한 재료를 사용하는 문제에 있어 적절하지 않다. |
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