• 제목/요약/키워드: 굴곡진동모드

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초소형 압전 초음파 선형 모터의 분석 (Analysis of miniature piezoelectric ultrasonic linear motor)

  • 이원희;강종윤;주병권;윤석진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.300-300
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    • 2007
  • 최근 전기전자기기 및 광학기기 등의 소형화 및 고기능에 맞추어 구동 장치의 소형화가 필수적으로 요구됨에 따라, 보다 간단한 구조의 다양한 소형 압전 선형 모터에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 굴곡 진동 모드를 갖는 평판형의 압전체와 탄성체로 구성된 압전 트랜스듀서와 두 개의 압전 트랜스듀서를 연결하여 타원 운동을 구현하기 위해, 굴곡 변형이 발생하는 한 쌍의 압전 트랜스듀서에 $90^{\circ}$ 위상차를 갖는 정현파를 각각 인가하여, 한 쌍의 압전 트랜스듀서를 연결하는 돌출부에서 타원궤적을 형성하는 소형 압전 액츄에이터를 설계하였다. 유한요소해석 프로그램인 ATILA를 이용하여 결합부의 타원 궤적의 형성하기 위한 압전 트랜스듀서의 최적 동작 주파수로 운동 모드를 결정하고자 한다.

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Ll-B4 진동모드를 이용한 linear-Type Ultrasonic Motor의 설계 및 시작 (Design and Fabrication of Linear-Type Ultrasonic Motor using Ll-B4 Vibration Mode)

  • 이종섭;임기조;정수현;정중기;임태빈
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.29-32
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    • 1998
  • A plate-type ultrasonic linear motor using longitudinal and bending multi-vibration mode was designed and fabricated for card-forwarding device. The rotor consisted of piezoelectric ceramic plate and elastic materials. The performances of the motor were measured. As the experimental results, no-load speed of the motor was 0.6 m/s at 80 V in applied voltage. Starting torque was 1.4 mNm and maximum efficiency was 1.2 %.

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L1-B4 진동모드를 이용한 평판형 선형 초음파 모터의 설계 및 시제작 (Design and Trial Fabrication of Plate-Type Linear Ultrasonic Motor Using L1-B4 Vibration Mode)

  • 이종섭;정수현;임기조;임태빈;강성택;채홍인
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.861-865
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    • 1998
  • A plate-type linear ultrasonic motor using logitudinal and bending multi-vibration mode was designed and fabricated for the application to card-forwarding device. The stator consisted of PZ-PT-PMS piezoelectric ceramic plate and stainless steel. The performances of the motor were measured. As the experimental results, no-load speed of the motor was 0.6m/s when applied voltage was $80\textrm{V}_{rms}$ in resonance frequency. Starting torque was 1.4 mNm and maximum efficiency was 1.2%.

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리형 초음파모터의 모드가변에 따른 진동특성 개선 (The Vibration Characteristic Improvement by Mode Variation of Ring Type Ultrasonic Motor)

  • 윤신용;김수석
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.115-124
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    • 2004
  • 본 논문은 링형 초음파모터의 진동모드에 의한 진동특성 개선을 제안하였다. 고정자의 압전세락믹과 탄성체에 대한 설계는 공진주파수, 진동모드 및 결합계수 등을 고려한 유한요소법(FEM)에 의해 계산되었다. 6차로부터 8차까지의 진동해석 결과를 통하여, 7차 모드는 결합효율, 최소전력소비 및 굴곡 진동에 있어서 매우 우수한 결과를 얻었다. 또한 7차 모드 이상에서는 입력전압에 대한 출력전류가 매우 크게 증가함을 알 수 있었다. 두께 0.5[mm]∼2[mm]까지의 진동계산 결과 0.5[mm]에서 진동변위가 매우 높은 값을 지님을 알 수 있었다. 이러한 해석결과로부터 본 연구에서는 약 43.86[KHz]의 공진주파수을 갖는 외경 50[mm], 내경 22[mm]의 초음파모터를 제조하였으며 다음의 시뮬레이션 결과 42.2[KHz]와 실험결과43.86(KHz)의 값을 얻었다. 따라서 본 논문의 타당성은 시뮬레이션 결과와 실험결과의 비교 검토를 통하여 거의 일치하는 결과를 입증하였다.

배관의 형상 및 내부유체 유동이 배관계의 진동특성에 미치는 영향 (Effects of Curved Pipe Geometry and Inside Fluid Flow on the Vibrational Characteristics of Pipe Systems)

  • 최명진
    • 한국가스학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.58-64
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    • 2016
  • 본 연구에서는 굴곡진 배관에서 내부 유체의 유동속도의 변화에 따른 진동특성을 고찰 하였다. 해밀톤의 원리에 근거하여 운동방정식을 유도하고 굽어진 배관계의 유한요소 방정식을 구성한 후, 진동수 방정식을 풀이하여 고유 진동수를 구하였다. 곡관부에 가해지는 초기 인장력을 무시하였을 경우에는 내부 유체의 유동속도가 증가함에 따라 파이프의 고유진동수의 값은 감소하였다. 초기 인장력을 고려할 경우에는 내부 유동속도의 변화에 상관없이 파이프의 고유진동수가 변하지 않았다. 배관의 자유진동 평가 시, 정확한 고유진동수를 구하기 위해서는 시스템 운동방정식을 구성할 때, 초기인장력을 반드시 고려하여야한다. 공진을 회피하기 위해서는 파이프의 강성 및 지지점의 위치를 변화시킴으로써 시스템의 기계적 성질을 조절해야 한다. 고유진동수는 가진 진동수 범위로부터 이격시켜야 한다. 엘보우의 각도는 제1차 고유진동수에 영향을 미치지 않음이 고찰되었으나, 3차 모드나 그 이상의 고주파 모드에서는 영향을 미쳤다.

굴곡 진동모드를 이용한 초음파 선형 압전 액추에이터 개발 (Development of ultrasonic linear piezoelectric actuator with flexuralvibration mode)

  • 윤장호;최우천;강종윤;강진규;윤석진
    • 센서학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.461-466
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    • 2009
  • This paper represents a piezoelectric ultrasonic linear actuator with flexural vibration mode. The actuator is composed of two piezo ceramics, the elastic body, and the connecting tip. It is driven by the frictional force between the connecting tip and the linear motion guide. Unimorph actuators have flexural vibration. Its middle point is fixed so that suitable to the flexural vibration of $3/2\lambda$. These vibrations contribute to elliptical motion by mixed mode between longitudinal and transverse mode. It was generated when the ultrasonic electrical signals with 90 degree phase difference are applied to two ceramics. A linear movement can be easily obtained using the elliptical motion. The ATILA, FEM simulator has been used to design actuator and verify the kinetic and dynamic analysis. We used the ceramics of $20\times10\times1$ mm size and confirmed the flexural vibration of the $3/2\lambda$ at the 79 kHz through the scanning of 3D-vibrometer. The maximum velocity of actuator was 221 mm/sec and the thrust force of actuator was 2.7 N in 200Vp-p of additional voltage.