큐브위성 임무를 위한 테이프 스프링 힌지의 비선형 거동 분석 및 실험

유정욱; 임병욱; 신상준

doi:10.5139/JKSAS.2019.47.10.712

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자료유형: 학술저널

저자정보: 유정욱 (Seoul National University) 임병욱 (Seoul National University) 신상준 (Seoul National University)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 韓國航空宇宙學會誌第47卷第10號

발행연도: 2019.10

수록면: 712 - 719 (8page)

DOI: 10.5139/JKSAS.2019.47.10.712

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본 연구에서는 최근 다양한 큐브위성 임무에 사용되는 테이프 스프링 힌지의 거동 해석을 수행하였다. 테이프 스프링은 곡선 단면을 갖는 직선형의 얇은 스트립이며 곡률에 따라 달라지는 강성변화로 인해 비선형성이 강하게 발생한다. 이전 연구에서 제시된 회전-모멘트 선도 모델을 바탕으로 테이프 스프링의 거동 특성을 분석하였으며, 시중에 판매되는 상용 테이프 스프링 형상을 정확하게 모사하여 ABAQUS 수치 해석을 진행하였다. 테이프 스프링을 굽히는데 소요되는 최대 모멘트를 예측하였으며 단면의 원호각이나 두께 등의 변화에 따른 파라미터 스터디를 수행하였다. 또한 간략한 실험을 통해 수치해석 결과를 비교 검증하여 보다 정밀한 큐브위성 동적 거동 해석을 위한 향후 연구 방향을 제시한다.

#CubeSat Hinge(큐브위성 힌지) #Tape Spring(테이프 스프링) #Same-Sense(정방향) #Opposite-Sense(역방향) #Maximum Bending Moment(최대 굽힘 모멘트)

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Wuest, W., “Einige anwendungen der theorie der zylinderschale,” Journal of Applied Mathematics and Mechanics, Vol. 34, No. 12, 1954, pp. 444~454.

Walker, S. J. I., and Aglietti, G., “A study of tape spring fold curvature for space deployable structures,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Vol. 221, No. 3, 2007, pp. 313~325.

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Jeong, J. W., Yoo, Y. I., Shin, D. K., Lim, J. H., Kim, K. W., and Lee, J. J., “A novel tape spring hinge mechanism for quasi-static deployment of a satellite deployable using shape memory alloy,” Review of Scientific Instruments, Vol. 85, No. 2, 2014.

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