고속 비행하는 두 물체의 충돌 각도에 따른 파괴거동 분석

Abstract

고속으로 비행하는 두 물체의 충돌은 상대속도, 각도 및 형상에 따라 각 운동체에 치명적인 손상을 초래한다. 본 연구는 이와 같이 고속으로 비행하는 두 물체의 충돌 현상을 수치해석적 방법을 적응하여 분석하였으며, 대상물체는 1500m/s의 속도를 지닌 원뿔형 비행체와, 500m/s의 속도를 갖는 원통형으로 설정하였다. 특히, 두 비행체 사이의 충돌 각도를 0도~60도 사이의 임의 조건으로 설정하여 이들의 파괴현상을 잔류 질량, 잔류 속도 및 잔류 운동에너지 관점에서 분석하였다. 해석 결과, 원뿔형 물체는 국부적 파괴가 발생하였고, 원통형 물체는 완전한 파괴가 발생하였다. 아울러 원뿔형 물체의 잔류 속도는 충돌 각도 15도 이후에서 점차 감소하기 시작하였으며, 잔류 질량과 잔류 운동에너지는 충돌 각도 30도에서 가장 낮은 값을 보였다. 따라서 결과를 통해 고속으로 충돌하는 두 물체에 대한 치명적 파괴는 특정 각도에서 이루어짐을 확인할 수 있었다.