Abstract
The purpose of this study is to analyze the phenomena of the thermally-induced vibration for the flexible space structure due to abrupt change of radiation heating circumstance using the numerical analyze and experiment test. In order to verify this structure, numerical approaches on the simplified flexible tube were compared with experimental test results at the ground experimental facility. In this analyze, it was found that the thermal deformation occurs firstly due to fast radiation heating of flexible structure and then the thermally-induced vibration would be induced due to small periodic change of temperature. According to comparison of numerical and experimental results, in case of no tip mass, the first mode vibration by the numerical analyze was a.78Hz same as that of the experimental result. However in case of increase tip-masses of 8g, 16g, 50g and 100g, the first modes vibration theoretical analyze were 1.75Hz, I.3Hz, a.87Hz and 0.73Hz, in decrease trend respectively and those by experimental test were 2.34Hz, 1.5Hz, 0.78Hz and 0.78Hz in decrease trend respectively. Although using the simpled equation for the estimation, the estimation results were similar to experimental results.
본 연구의 목적은 유연 우주구조물이 급격한 열적 환경에 의해 발생되는 진동을 수치적인 계산과 실험을 통해 규명하는데 있다. 단순화한 유연 구조물에 대해 수치적인 접근과 지상 실험실에서 실험한 데이터를 비교 분석하였다. 분석결과 유연 구조물이 급속한 복사 열에 의해 열적 모멘트에 의한 열적 변위가 발생하고 온도의 미소한 주기적 변화로 열 유기 진동이 발생함이 밝혀졌다. 수치해석치와 실험치를 비교한 결과 끝단질량이 없는 경우, 1차 모드 진동수는 0.78Hz로 두 값이 일치하였으나, 끝단 질량이 있는 경우, 끝단 질량이 각각 8g, 16g, 50g, 100g으로 증가할 때 1차 모드의 진동수에 있어 예측치는 1.75Hz, 1.3Hz, 0.87Hz, 0.73Hz이고 실험치는 2.34Hz, 1.5Hz, 0.78Hz, 0.78Hz로 감소하는 경향을 보이며 비록 예측치가 단순화 공식을 이용함에도 불구하고 실험치에 근접하였다.