불균일한 침투성능을 갖는 알루미늄 선상성형작약의 판재 절개성능 분석 = Analysis of Plate Cutting Performance of Aluminum Linear Shaped Charge with Non-uniform Penetration Performance

국문 초록 (Abstract)

일반적으로 선상성형작약은 다양한 무기체계의 절개장치에 사용되고 있다. 선상성형작약의 침투성능은 화약 종류, 화약 충전량, 화약 충전 금속집의 재질, 절개 대상물과의 이격거리 등에 따라 달라진다. 또한 선상성형작약의 제작공정에 의한 내부 단면 형상 차이가 침투성능에 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 제작된 선상성형작약의 침투성능을 분석하기 위해 선상성형작약의 내부 형상을 CT 촬영하고 두꺼운 각재에 선상성형작약의 침투성능 실험을 수행하였다. 실험 결과에서 선상성형작약의 길이 방향으로의 위치에 따라 침투깊이가 다르게 나타났고, 일부는 선상성형작약의 요구 절개성능에 미치지 못하였다. 실험에 사용된 선상성형작약은 4 mm의 판재를 절개할 수 있는 것으로 제작되었지만, 침투성능 실험 결과에서 침투깊이가 4 mm 미만인 위치가 많이 발생하였다. 이러한 이유를 찾기 위해 AUTODYN 기반의 수치해석을 통해 요구 절개성능에 미치지 못하는 침투성능을 모사하여 선상성형작약의 판재에서의 절개 여부를 확인하였다. 수치해석을 통해 선상성형작약은 절개 대상물의 두께에 따라 응력의 분포가 달라져 침투성능이 달라지는 것을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Generally, an Linear Shaped Charge(LSC) is used for cutting a mechanical structure of various weapon systems. The penetration performance of an LSC is subjected to the type of explosive, the amount of explosive charge per unit length, the type of sheath material, stand-off distance from the target etc. In addition, the non- uniform cross-sectional shape originated from the manufacturing process may affect penetration performance. In this study, in order to analyze the penetration performance of an LSC, Computed Tomography(CT) images of its internal shape were taken and penetration experiments of the LSC were performed on a square metal bar. The experimental results showed that the penetration depths varied depending on the longitudinal position of the LSC, and at some locations, did not meet the required cutting performance. The LSC used in the experiment was manufactured to be able to cut a 4 mm plate, but in the results of the penetration performance experiment, there were many locations where the penetration depth was less than 4 mm. To find this reason, the penetration performance that did not meet the required cutting performance was simulated through AUTODYN based numerical analysis to confirm whether the LSC is cut in the plate. Through numerical analysis, it was confirmed that the penetration performance of an LSC varies depending on the thickness of the incision target due to the distribution of stress.