DOI QR코드

DOI QR Code

Study on Damping Coefficient of Shock Absorber with Magnetic Effects

자기효과를 이용한 충격흡수장치의 감쇠계수에 관한 연구

  • 이미선 (한국항공대학교 항공우주및기계공학과 대학원) ;
  • 배재성 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부) ;
  • 황재혁 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부) ;
  • 황도순 (한국항공우주연구원)
  • Received : 2011.05.09
  • Accepted : 2011.08.25
  • Published : 2011.09.01

Abstract

The shock absorber with magnetic effect is suggested for a lunar lander. The shock absorber consists of a metal tube, a piston rod, and several permanent magnets moved by a piston rod in the tube, and the shock energy can be dispersed and dissipated by magnetic effects such as the magnetic force existed between a metal and magnets and the eddy current effect generated by a relative motion with a conductor and magnets. Besides, the shock-absorbing effect similar to that of a coil spring can be obtained by arranging the magnets in line, which are facing the same polar each other. The device has a very simple structure and is usable in space due to the unnecessariness of any oil or gas. The shock absorber was designed and manufactured for experiments and its spring and damping characteristics were studied by the theoretical, analytical and experimental methods.

본 연구는 달착륙선의 착륙장치 개발 연구로써 자기효과를 이용한 충격흡수장치를 제안한다. 충격흡수장치는 금속튜브와 피스톤 로드(piston rod), 피스톤 로드를 따라 가진되는 영구자석으로 구성되며 금속튜브와 영구자석사이에 존재하는 자기력과 상대운동에 의해 발생되는 와전류 효과 등의 자기효과를 이용하여 충격에너지를 분산 및 소산시킨다. 또한 자석을 같은 극을 마주보게 배치함으로써 코일 스프링과 유사한 충격흡수 효과를 얻을 수 있다. 이 장치는 구조가 단순하고 오일이나 가스의 사용이 불필요하므로 우주공간에서 사용이 용이하다. 자기 효과를 이용한 충격흡수장치의 감쇠와 스프링 특성을 전자기학 이론과 유한요소해석을 통하여 관찰하고 장치를 설계, 제작하여 실험을 수행한 결과와 비교분석하였다.

Keywords

References

  1. 곽동기, 배재성, 황재혁, "와전류 댐퍼의 동 적특성", 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술 대회, KSNVE07S-27-06.
  2. 박정삼, 배재성, 황재혁, 강국정, "충격 완충 장치를 위한 와전류 감쇠기의 동특성 연구", 한 국항공우주학회 2009년도 춘계학술발표회 논문 집, pp. 535-538.
  3. 박정삼, 배재성, 황재혁, 강국정, "전도체 튜 브내의 영구자석에 의한 와전류 감쇠기에 관한 연구", 한국군사과학기술학회 종합학술대회, 2009, pp.223.
  4. Babak Ebrahimi, Mir Behrad Khamess, M.Farid Golnaraghi, "Design and modeling of a magnetic shock absorber based on eddy current damping effect", Journal of Sound and Vibration, Vol.315, pp.875-889.
  5. Babak Ebrahimi, Mir Behrad Khamesee, M. Farid Golnaraghi, "Eddy current damper feasibility in automobile suspension: modeling, simulation and testing", Smart Materials and Structures, Vol. 18, No.1, 2009, 015017. https://doi.org/10.1088/0964-1726/18/1/015017
  6. Jae-Sung Bae, Jai-Hyuk Hwang, Jung-Sam Park, and Dong-gi Kwag, " Modeling and Experiments on Eddy Current Damping caused by a Permanent Magnet in a Conductive Tube," Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 23, 2009, pp. 3021-3035.
  7. Kapjin Lee, Kyihwan Park, "EDDY CURRENTS MODELING WITH THE CONSIDERATION OF THE MAGNETIC REYNOLDS NUMBER", ISIE, Vol.1, 2001, pp.678-683.
  8. Henry A. Sodano, Jae-Sung Bae, Daniel J.Inman, W.Keith Belvin, "Concept and model of eddy current damper for vibraiton suppression of a beam", Journal of Sound and Vibration, Vol.288, 2005, pp.1177-1196. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2005.01.016
  9. Jae-Sung Bae, Moon K. Kwak, Daniel J. Inman, "Vibration suppression of a cantilever beam using eddy current damper", Journal of Sound and Vibration, Vol.284, 2005, pp.805-824. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2004.07.031
  10. 김종혁, 배재성, 황재혁, "자기효과 감쇠를 갖는 TMD를 이용한 외팔보의 수동형 진동제어 에 관한 연구", 한국소음진동공학회 추계학술대 회 논문집, pp. 455-456.
  11. Cheng, D. K, "Field and Wave Electromagnetics", New York: Second Edition, 1989.