0 50 100 150 200 250 300 350
0 1 2 3 4 5
p (N )
0 50 100 150 200 250 300 350
-20 -10 0 10 20 30
1mm 2mm 3mm 4mm 5mm
p (N )
t (sec)
Stop of Steel Wire Extension
나. 진동절연기 조립체 수준 정하중 시험
는 더미 냉각기와 결합된 진동절연기 조립체의 기본특성을 파악하기 위해 수행한 정하중 시험 형상을 나타내며 재료시험기
유압 시험 장비를 사용하였다 는 각각 궤도상 주 가진 방향인 길이방 향 및 축방향 으로 결합된 진동절연기 조립체의 시험 형상을 나타낸다 시 험 시 변위 제어 방법을 적용하여 진동절연기 조립체의 공칭위치를 기준으로 설계가 의도한 허용범위인 범위에서 압축 인장을 회 반복 실시하였다
은 길이방향으로 결합된 진동절연기 조립체의 정하중시험으로부터 획 득된 변위 하중 결과를 나타낸다 실제 우주용 냉각기의 경우 길이방향으로 기계적 구동을 수행함에 따라 해당 축에서 주 가진력을 유발하며 위성 영상품질에 가 장 큰 영향을 초래한다 따라서 냉각기의 길이방향이 본 연구에서 제안한 진동절연기의 주 절연 대상 축으로 고려되었다 상기의 시험 결과로부터 인가 변위가 증가할수록 진 동절연기 조립체의 강성치가 지수 함수적으로 증가하고 있으며 압축 인장에 따라 큰 폭의 히스테리시스 곡선을 나타내고 있다 이는 전술한 바와 같이 진동절연기에 적용된 메쉬와셔에 의한 의탄성 거동특성으로부터 유발된 현상이며 큰 폭의 히스테리시 스 특성은 큰 댐핑에 의한 발사환경에서의 뛰어난 진동 저감이 가능함을 의미한다 또 한 진동절연기 조립체의 공칭위치 를 기준으로 좌우측에서 나타나는 비선형 특성 이 대칭을 이루고 있으며 이는 진동절연기 조립체의 조립정렬이 잘 이루어졌음을 의미 하고 압축 및 인장하중이 각각의 진동절연기에 균형적으로 인가되었음을 의미한다 초 기 범위 내에서는 스틸와이어의 장력 이완범위 포함 및 진동절연기 내부의 메쉬 와셔 국부 와이어의 변형에 의해 와이어 사이의 공간이 채워지면서 작은 하중으
히 복원하는 특징을 나타내었다 상기의 결과로부터 본 연구에서 제안한 수동형 진동 절연기는 인가변위에 따른 가변 강성 및 메쉬 와셔의 의탄성 효과에 의한 에너지 소산효과로 상대적으로 진동하중이 큰 발사하중 조건에서는 고 댐핑 특성으로 발사환 경에서의 큰 진동레벨을 효과적으로 감쇠 가능함을 유추할 수 있다 진동이 감쇠되어 냉각기의 궤도 운용 시 발생하는 미소진동레벨에 해당하는 가속도 영역에서는 진동절 연기의 강성이 감소하여 진동절연기 조립체의 고유진동수가 저주파 영역으로 가변함으 로써 우주용 냉각기의 궤도 운용 시 발생하는 주 가진 주파수 와의 충분한 주파수 분리가 가능하여 미소진동 절연에 유효할 것으로 추정한다 아울러 발사하중에 의해 큰 변형이 발생하더라도 형상기억합금의 의탄성 거동에 의해 궤도 환경에서 소성변 형 없이 초기 형상으로 복원함으로써 설계가 의도한 진동절연기 조립체의 공칭위치로 의 복원이 가능하여 최적의 성능구현이 가능함을 유추할 수 있다 상기의 인가 변위에 따라 강성치가 변하는 특성을 고찰해볼 때 본 연구에서 제안한 수동형 진동절연기는 이 제안한 수동형 진동절연기와 유사한 비선형적 거동특성을 보이고 있으나 저강성 영역의 보장범위가 넓고 해당 영역에서의 강성치가 더욱 작기 때문에 냉각기의 주 가진 주파수로부터 보다 이격된 위치로 주파수 분리가 가능하고 조립 공차로부터 발생할 수 있는 민감도의 최소화가 가능하다
는 축 방향으로 결합된 진동절연기 조립체의 정하중시험으로부터 획 득된 변위 하중 결과를 나타낸다 의 진동절연기 조립체와 결합된 트랜스 퍼라인을 허용변위인 각 축 방향 이내로의 유지를 위해 진동절연기가 설계되었 음에도 상기 의 결과에서는 범위에서 비선형 특성이 발생하고 있다 이 는 각각의 진동절연기에 적용된 스틸와이어의 장력이 정확하게 일치하지 않아 진동절 연기 조립체의 축정렬에 오차가 발생하였고 이에 따라 냉각기와 진동절연기를 연결하 는 고정축이 설계가 의도한 범위에 미치지 못한 영역에서 구속블록과의 간섭이 발생하 였기 때문이다 또한 공칭위치를 기준으로 의 냉각기 길이방향 정하중시험 결과