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학술저널
저자정보
Doo-Hee Han (Korea Aerospace University) Hong-Gye Sung (Korea Aerospace University) Seung-Gyo Jang (Agency for Defense Development) Byung-Tae Ryu (Agency for Defense Development)
저널정보
한국항공우주학회 International Journal of Aeronautical and Space Sciences International Journal of Aeronautical and Space Sciences Volume.17 Number.3
발행연도
2016.9
수록면
409 - 422 (14page)

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A parametric study based on an unsteady mathematical model of a pyrotechnically actuated device was performed for design optimization. The model simulates time histories for the chamber pressure, temperature, mass transfer and pin motion. It is validated through a comparison with experimentally measured pressure and pin displacement. Parametric analyses were conducted to observe the detailed effects of the design parameters using a validated performance analysis code. The detailed effects of the design variables on the performance were evaluated using the one-at-a-time (OAT) method, while the scatter plot method was used to evaluate relative sensitivity. Finally, the design optimization was conducted by employing a genetic algorithm (GA). Six major design parameters for the GA were chosen based on the results of the sensitivity analysis. A fitness function was suggested, which included the following targets: minimum explosive mass for the uniform ignition (small deviation), light casing weight, short operational time, allowable pyrotechnic shock force and finally the designated pin kinetic energy. The propellant mass and cross-sectional area were the first and the second most sensitive parameters, which significantly affected the pin’s kinetic energy. Even though the peak chamber pressure decreased, the pin kinetic energy maintained its designated value because the widened pin cross-sectional area induced enough force at low pressure.
#Pyrotechnically actuated device #Performance analysis #Sensitivity analysis #Genetic algorithm optimization

목차

Abstract
1. Introduction
2. Mathematical model
3. Validation
4. Performance analysis
5. Performance optimization
6. Conclusion
References

참고문헌 (19)

참고문헌 신청
[단행본] - Brauer, O. / 1974 / Handbook of Pyrotechnics / Chemical Publishing Co. Inc google schola [보고서] - Bement L. J. / 1995 / A Manual for Pyrotechnic Design Development and Qualification google schola [학술대회논문] - DeCroix M. E. / 2005 / Investigation of Actuation Dynamics in an Explosively Actuated Valve Using a Gas Gun / 41st AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference &Exhibit google schola [학술지(정기간행물)] - Gonthier K. A. / 1994 / Formulations, Predictions, and Sensitivity Analysis of a Pyrotechnically Actuated Pin Puller Model / Journal of Propulsion and Power 10 (4) : 501 ~ 507 google schola [학술지(정기간행물)] - Paul B. H. / 2010 / Analysis of Gas-Dynamic Effects in Explosively Actuated Valves / Journal of Propulsion and Power 26 (3) : 479 ~ 496 google schola

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