• Title/Summary/Keyword: 강제 진동 제어

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A Study on Forced Vibration Tests on a Structure with Stud Type of Vibration Control Damper (스터드형 진동제어 강재댐퍼가 장착된 3층 강구조 골조의 강제진동실험에 관한 연구)

  • Lee, Seung-Jae
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.6 no.2 s.20
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    • pp.115-121
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    • 2006
  • In recent years vibration control damper made of low yield point steel is expected to play an important role in controlling structural vibration induced earthquake and wind. But their dynamic characteristics and energy dissipation effects on the whole structure model are not clarified. In this paper, firstly, we presents the results of cyclic tests on low yield steel dampers. Secondly, forced vibration tests on existence three stories steel structure model with low yield point steel dampers are presented. Lastly, it is estimated energy amount which is dissipated through the hysteresis dampers by using two types of analytical models, hysteresis model and equivalent linear model.

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Vibration Control of a Beam with a Tip Mass using a Lightweight Piezo-composite Actuator (경량 압전 복합재료 작동기를 이용한 끝단 질량이 부착된 보의 진동 제어)

  • Martua, Landong;Park, Hoon-Cheol;Goo, Nam-Seo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.35 no.3
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    • pp.218-224
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    • 2007
  • Although piezoelectric materials such as PZT have been widely used as actuators in the field of active vibration suppression, the use of bare PZT as an actuator may cause some drawbacks such as critical breaks in the installation process, short circuits in the host material and low fatigue performance. The LIPCA-C2 (lightweight piezocomposite actuator) was developed to alleviate these problems. We implemented the LIPCA as an actuator to suppress the vibration of an aluminum cantilever beam with a tip mass. In our test, we used positive position feedback control algorithm. The filter frequency for this type of feedback should be tuned to the natural frequency of the target mode. The first three experimental natural frequencies of the aluminum cantilever beam agree well with the results of finite element analysis. The effectiveness of using the LIPCA as an actuator in active vibration suppression was investigated with respect to the time and frequency domains, and the experimental results show that LIPCAs with PPF control can significantly reduce the amplitude of forced vibrations and the settling time of free vibrations. For a case study, the forced vibration control of several beams with different thicknesses were performed.

Active Control of Forced Vibrations in Smart Laminated Composite Plates Using Piezoceramics (압전세라믹을 이용한 지능 복합적층판의 강제진동의 능동제어)

  • 강영규;구근회;박현철
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.11 no.6
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    • pp.193-199
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    • 2001
  • Active control of forced vibration of the cantilevered laminated composite plates using collocated piezoceramic sensor/actuator is analyzed numerically and verified experimentally for various fiber orientations. Impact on the stiffness and the damping properties is studied by varying stacking sequence of [$\theta$$_{4}$O$_{2}$90$_{2}$]s for the laminated composite plate. For the forced vibration control, the plate is excited by one pair of collocated PZT exciters in resonance and its vibrational response is suppressed by the other collocated PZT sensor/actuator using direct negative velocity feedback. It is shown that the active control of forced vibration is more effective for the smart laminated plate with higher modal damped stiffness(2ζ$\omega$/aup 2/) .

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Vibration Control of Intelligent Structures via ER Fluids and Piezoelectric Film Actuators (전기유동유체와 압전필름 액튜에이터를 이용한 지능구조물의 진동제어)

  • 박용군;최승복
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.249-253
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    • 1995
  • 본 연구에서는 잠재적 응용성이 큰 ER유체와 압전필름을 액튜에이터로 하는 하이브리드형 지능구조물을 제안한 후 능동 진동제어를 실시하였다. 먼저 중공(hollow)의 샌드위치 형태 복합재료(glass/epoxy)보에 ER유체와 압전필름을 각각 삽입과 접착을 하여 하이브리드형 지능구조물을 제작하였다. 그리고 각 매체의 액튜에이팅 특성을 고려하여, ER유체 액튜에이터(ERFA)는 전장부하 함수로 도출되는 구조물의 주파수응답을 특징으로 하였고, 압전필름 액튜에이터(PFA)는 신경 슬라이딩 모드 제어기 (neuro sliding mode controller : NSC)를 적용하였다. 이 두 액튜에이터가 동시에 작동하는 능동 진동제어계를 실험적으로 구현한 후 과도응답과 강제 응답에 대한 진동제어 성능을 단일 액튜에이터 작동시와 비교 고찰하여 제시된 하이브리드 액튜에이팅의 효과를 입증하였다.

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An Experimental Investigation on Mechanical Properties of Electro-Rheological Fluids with the Application to Vibration Control (전기유동유체의 역학적 특성 고찰 및 진동 제어 응용)

  • 김기선
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.6 no.1
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    • pp.20-29
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    • 1994
  • 본 논문에서는 실리콘 오일을 용매로 사용하여 조성된 전기유동유체의 전기장 부하 변화에 따른 역학적 특성을 고찰하였으며 그응용성에 대하여 연구하였다. 유체에 가해지는 전기장은 0~0.25kV/mm까지 변화시켰고 외부에서 가해지는 회전력은 0∼500rpm까지의 범위로 설정하였으며 용매의 점성계수 및 각각의 용매에 대한 입자 중량비를 달리하여 자체 조성한 4종류의 전기유동유체에 대하여 특성을 고찰하였고, 전기유동유체의 항복응력도 부 하되는 전기장의 함수로 증가함을 알수 있었다. 또한 부하되는 전기장의 크기 뿐만이 아니 라 입자의 중량비 용매의 점성계수도 전기유동유체의 거동에 많은 영향을 미침을 알수 있었 다. 또한, 전기유동유체를 이용한 응용예로서 지능구조물을 제작하여 전기장에 따른 진동특 성변화를 고찰하였다. 실험결과 부하되는 전기장의 강도가 증가함에 따라 구조물의 고유진 동수가 점차적으로 증가하였으며 입자의 중량비가 증가할수록 증가폭이 커 넓은 범위의 제 어영역을 가짐을 알수 있었다. 전기유동유체의 진동제어 이용가능성을 입증하기 위하여 시 간영역에서 구조물의 전기장에 대한 과도 진동제어 응답과 강제진동제어 응답을 실험하였다.

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Design approach of passive vibration control using damping tape for quadrotor drone in hover (제자리 비행 조건에서 쿼드로터의 감쇠 테이프를 이용한 수동적 진동 제어 설계 방법 연구)

  • Sejun Kim;Hyungmo Kim;Seongwoo Cheon;Sungjun Kim;Haeseong Cho;Lae-Hyong Kang
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.18 no.1
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    • pp.37-45
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    • 2024
  • This paper presents a design approach for passive vibration control to reduce vertical vibrations transmitted to the control unit during hovering flight of a quadrotor drone. Ground vibration test simulation based on finite element model was performed for forced vibration analysis of the quadrotor drone. First, modal analysis was performed to evaluate dynamic characteristics. Forced vibration response analysis was then performed to obtain the steady-state response within the operating frequency range under the hovering flight condition. Furthermore, to obtain the vibration reduction effect, a viscous damping tape was applied at positions that could induce vibrations transmitted to the control unit under the same conditions. Such a passive vibration control approach was investigated. Relevant vibration reduction effect was assessed with respect to the application of damping materials and the attachment position.

바람에 의한 장대 Tower 구조물의 진동제어 방법 - 감쇠장치를 이용한 -

  • 변윤주;윤태양;송재준
    • Journal of KSNVE
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    • v.3 no.4
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    • pp.293-299
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    • 1993
  • 최근 토목, 건축재료 및 시공기술의 발전과 더불어 컴퓨터를 이용한 해석 기법의 개발, 경제규모의 확대, 주변환경과의 조화 및 미적감가의 끊임없는 추구는 구조물의 장대화, 연성화, 다양화는 물론 구조감쇠율의 감소 등을 가져옴으로서 바람에 의한 동적 거동의 영향이 증대되어 이에 대한 검토의 중요성이 크게 부각되기 시작하였다. 특히, 최근들어 활발히 계획, 공사중인 여러 현수교, 사장교 구조물 중 시공단계로서의 독립 tower, 발전소의 장대 굴뚝, 고층건물, 전망 tower, 공항 관제 탑 등이 좋은 예이다. 따라서 이들 구조물의 설계과정에서 제안된 여러형태의 진동 제어 방법중 수동 감쇠장치에 대하여 소개하기로 한다. 감쇠장치는 직접 외부에 부착 하는 강제 감쇠장치와 소량의 질량, 스프링과 감쇠장치들을 조합하여 부착하는 수동 감쇠장치가 있다. 수동감쇠장치는 소규모로서 유지보수가 거의 필요 없으며 외관의 변화가 거의 없고 저렴하다는 장점이 있다. 여러종류의 수동감쇠장치, 즉 TMD, IMD 그리고 TSD에 대한 개략적인 이론과 그 사용예에 대하여 설명하였다. 실험적 검증 및 실측결과 각 장치가 바람에 의해 야기되는 진동현상을 억제하는데 매우 유효한 것으로 판정되었고 또한 크기가 소규모일 뿐 아니라 유지보수가 거의 없으며 비용도 저렴하여 국내 건설 또는 건설예정인 유사구조물에도 많은 적용이 예상된다.

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Development of ETMD(Electromagnetic Tuned Mass Damper) for Smart Control of Structure (구조물 스마트제어를 위한 ETMD(Electromagnetic Tuned Mass Damper)개발)

  • Jeon, Seung-Gon;Heo, Gwang-Hee;Lee, Chin-Ok;Lee, Jae-Hoon;Kim, Dae-Hyuk
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.26 no.3
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    • pp.21-28
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    • 2022
  • The TMD has a simple structure than other vibration control devices and shows excellent control performance for the simple harmonic vibration generated in the structure. However, the vibration control range is narrower than other control devices, making it vulnerable to vibration cycles caused by unexpected external loads. The ETMD developed in this study consisted of Mass with electromagnets. Therefore when supplying a current, the magnetic field is formed to increase the friction force with the friction plate, thereby instantaneously controlling the behavior of the Mass. The experiment was conducted to compare the control performance of the control device by installing the ETMD developed for control performance evaluation in the center of the model simple beam bridge to forced excitation at 3.02 Hz where the maximum bending displacement occurs. As a result of the experiment, ETMD exhibited excellent control performance with a maximum bending displacement attenuation rate of 57.51%.

Active Vibration Control of Multi-Mode Forced Vibration Using PPF Control Technique (PPF 제어기법을 이용한 다중 모드 강제 진동의 능동 진동 제어)

  • 한상보;곽문규;윤신일
    • Journal of KSNVE
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    • v.7 no.6
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    • pp.1007-1013
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    • 1997
  • This paper presents active vibration control scheme of multi-mode forced vibration using piezocetamic sensors and actuators. The control scheme adopted is the Positive Position Feedback (PPF) control. Among various vibration control techniques. PPF control technique makes use of generalized displacement measurements to accomplish the vibration suppression. Two independent controllers are implemented to control the first and the second modes of the beam under external excitation. Experimental results for various damping ratios and feedback gains of the PPF controllers are compared with respect to the contorl efficiency. The results indicate that steady state vibration under wide band excitation can be controlled effectively when multiple sets of PZT sensors and actuators were used with PPF control technique.

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Vibration and Position Tracking Control of a Smart Structure Using SMA Actuators (형상기억합금 작동기를 이용한 스마트 구조물의 진동 및 위치 추적제어)

  • Park, N.J.;Choi, S.B.;Cheong, C.C.
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.13 no.8
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    • pp.155-163
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    • 1996
  • This paper presents vibration and position tracking control of a smart structure using shape memory alloy(SMA) actuators. A governing equation of motion of the proposed structure is obtained via Hamilton's princeple. The dynamic characteristics of the SMA actuator are experimentally identified and incorporated with the governing equation to furnish a control system model. Subsequently, a sliding mode controller which has inherent robustness to external disturbances is formulated on the basis of the sliding mode conplacement, and also for the position tracking control of desired trajectories with low-frequency sine and square waves.

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