복합재료 하니컴 샌드위치로 된 포물곡면 안테나의 열변형해석

Abstract

본 연구에서 채택한 연구대상 구조물은 우주용 정밀 구조물인 포물곡선 안테나 (Parabloic antenna)로 우주용 정밀 복합재료구조물의 주요 설계요구조건을 검토하고 설계된 구조물을 성형시 동반될 수 있는 변형의 예측 및 이의 구조해석을 수행하기 위한 기초연구 및 열변형 해석을 수행하였다. 포물곡선 안테나는 열변형으로부터의 등방성을 유지하여야 운용중의 촛점거리의 변화가 최소화되므로 준등방성 적층순서 중에서 택하여야 한다. 포물곡선 샌드위치 안테나에 상하 면재에 온도차에 의한 변형해석을 유한요소 패키지를 이용하여 수행하고 이 유한요소 변형해석 결과로부터 샌드위치 포물곡면의 곡률변화를 계산하여 복합재료 면재의 적층순서 및 하니컴 심재의 두께영향을 고찰하였다. 해석 결과 면재의 적층순서는 [0/±60]s의 경우가 경량화에 유리하며, 심재의 두께는 기계적 하중에 의한 강성을 고려하지 않고 열하중만을 고려할 경우 반경대 심재두께비가 100정도가 적당하였다.