• 제목/요약/키워드: 댐퍼 설계

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MR 유체물성과 오리피스 형상에 대한 MR 댐퍼 성능비교 연구 (Study on Performance Comparison of MR Damper for Fluid Properties and Orifice Shapes)

  • 권영철;박삼진;김기영;백대성;이석현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.1305-1310
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    • 2014
  • MR 댐퍼는 자기장의 영향으로 인한 MR 유체의 응집현상으로 자기전단력을 발생한다. MR 유체는 기존유체와 자기입자로 구성되어 있다. 본 연구에서 밀도 1.3, 1.5, $1.7g/cm^3$ 그리고 점도 1,000, 10,000cP를 가지는 MR 유체 6종과 오리피스 형상 6종에 대한 MR 댐퍼의 댐핑력을 조사하였다. MR 유체의 밀도와 점도 변화에 따라서 MR 댐퍼의 댐핑력이 변하였다. 오리피스 형상변화에 대한 댐핑력은 오리피스 갭이 적고 길이가 짧을수록 크게 나타났다. 이들 연구결과로부터 MR 댐퍼의 최적설계를 위해서는 MR 유체의 선정과 오리피스 형상이 중요한 설계변수임을 확인하였다.

사장교 케이블 진동저감을 위한 능동제어시스템 (Active Control System for Mitigation of Cable Vibration in Cable-Stayed Bridges)

  • 황인호;정철오;이종한;이종세
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.557-563
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    • 2007
  • 사장교 케이블은 구조적으로 휨강성과 감쇠력이 작아 풍우에 의해 쉽게 유해진동이 발생한다. 이러한 풍우진동을 저감시키기 위한 효과적인 방법으로 부가댐퍼를 장착하여 케이블의 감쇠력을 증가시키는 제어시스템이 널리 사용되어왔다. 그러나 댐퍼를 케이블의 정착부 부근에 설치할 수밖에 없는 구조적 한계로 인하여 충분한 감쇠력을 발휘하기 어렵다. 그러므로 본 논문은 수동제어시스템 보다 효과적으로 풍하중에 의한 케이블 진동을 제어하기 위한 능동제어시스템을 제안하였다. 제안된 능동제어시스템은 케이블의 정착단에 베어링 장치를 장착하여 케이블 단부에서 횡방향 변위가 가능하도록 모델링 하였으며, 앵커리지 내부에 장착된 능동댐퍼를 이용하여 적절한 제어력을 제공하도록 하였다. 능동제어를 위하여 최적제어 이론을 이용 LQG 조정기를 설계하였으며, 수치해석은 실제 교량인 서해대교의 최장 케이블을 대상으로 하여 기존의 댐퍼 시스템과 수동, 능동 댐퍼 부착에 따른 케이블의 진동제어성능을 비교 및 분석하였다. 연구결과 제안된 능동제어시스템은 효과적으로 사장교 케이블의 진동을 저감시킬 수 있는 시스템임을 입증하였으며, 기존의 부가댐퍼 시스템 보다 효과적으로 진동을 저감시킬 수 있을 것으로 사료된다.

스마트 아웃리거 댐퍼시스템의 멀티해저드 저항성능평가 (Performance assessment of multi-hazard resistance of Smart Outrigger Damper System)

  • 김현수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.139-145
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    • 2018
  • 아웃리거 시스템은 지진이나 풍하중에 의한 동적 응답을 줄이기 위하여 고층 건물의 횡방향 강성을 증가시키는데 널리 사용되고 있다. 풍하중과 지진하중의 동적 특성은 매우 다르기 때문에 스마트 진동 제어 시스템이 아웃리거 시스템과 함께 사용된다면 두 가지 동적 하중에 대해서 효과적으로 사용될 수 있을 것이다. 본 논문에서는 아웃리거 댐퍼 시스템 기반 멀티 해저드 적응형 스마트 구조 제어 시스템에 대한 연구를 수행하였다. 스마트 아웃리거 댐퍼 시스템을 개발하기 위하여 MR 댐퍼를 사용하였다. 수치 해석을 위해 미국에 있는 LA, 찰스턴, 앵커리지의 세 도시에 대한 멀티 해저드 지진하중과 풍하중을 생성하였다. 스마트 아웃리거 댐퍼 시스템의 최적 설계를 위하여 MR 댐퍼 용량에 대한 파라메터 연구를 수행하였다. 유전자 알고리즘으로 최적화된 퍼지 논리 제어기를 이용하여 스마트 제어 알고리즘을 개발하였다. 해석결과를 통하여 아웃리거 댐퍼 시스템 기반 적응형 스마트 구조제어 시스템이 풍하중과 지진하중의 멀티 해저드에 대해서 우수한 제어성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

자기점서유체 댐퍼 코어의 최적화 설계를 위한 전자기장 해석 (Electro-Magnetic Field Analysis for Optimal design of Magneto-Rheological Fluid Damper Core)

  • 송준한;손성완;전종균;권영철;마양수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.1511-1517
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    • 2008
  • 외부에서 인가되는 전류의 세기에 따라 결합력의 세기가 달라지는 자기점성유체의 특성을 이용한 자기점성 유체 댐퍼는 유체의 결합력을 통해 전단력을 발생시켜 진동의 제어가 가능하다. 자기점성유체 댐퍼의 성능을 좌우 하는 코일 작동부의 최적화를 위해 유한요소해석을 이용해 코일 형상에 따른 전자기력의 성능비교를 실시하였다. 또한 고효율 댐퍼를 제작하기 위한 방법으로 다단의 코일 작동부를 가지는 댐퍼를 제안하였으며, 기존의 댐퍼와의 전자기적 성능 비교를 통해 댐퍼의 성능 비교를 수행하고 제한된 조건에서 최대의 효과를 가질 수 있는 방안을 제시하고 그에 따른 전자기장 해석을 수행하였다.

중심가새골조의 내진성능향상을 위한 휨항복댐퍼의 개발 (Development of a Flexure Yielding Steel Damper for Concentrically Braced Frames)

  • 정성훈;가마리 알리
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권6호
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    • pp.381-386
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    • 2022
  • 본 논문에서는 휨 항복 메커니즘을 기반으로 한 강재이력 댐퍼를 제안하기 위한 해석 및 실험적 연구를 수행하였다. 댐퍼는 휨모멘트에 의한 항복거동을 하도록 설계된 일련의 댐핑 플레이트로 구성된다. 실험 결과와 유한요소해석 결과의 비교를 통해서 본 연구에서 채택된 해석적 접근방식이 댐핑 플레이트의 형태 및 상세에 대한 민감도 연구를 수행하기에 적절함을 확인하였다. 최초에 제안된 댐퍼는 휨 항복 메커니즘을 기반으로 작동하는 것으로 고안되었으나, 댐핑 플레이트의 인장 거동에 대한 기여도가 상당할 수 있음을 관찰할 수 있었다. 댐핑 플레이트의 두께가 증가함에 따라 휨 항복에 의한 에너지 흡수량이 증가한다. 댐핑 플레이트의 두께가 감소함에 따라 인장에 의한 댐퍼의 비선형 거동 기여도가 증가하고 좌굴 발생으로 인하여 이력곡선의 형상이 댐퍼로서 불리해진다.

E-Shape 강재이력댐퍼의 수치모델과 기초격리구조물의 지진응답 (A Study on Base Isolation Performance and Phenomenological Model of E-Shape Steel Hysteretic Damper)

  • 황인호;주민관;심종성;이종세
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권5A호
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    • pp.685-690
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    • 2008
  • 최근 대규모의 지진피해로 인해 내진설계에 대한 관심이 높아지면서, LRB(Lead Rubber Bearing), FPS(Friction Pendulum System) 등 다양한 지진격리장치에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서 E-Shape 강재이력댐퍼를 이용한 지진격리장치의 성능 평가를 위해 E-Shape 댐퍼의 동적거동 실험을 수행하였으며, 이를 바탕으로 해석적 연구를 위한 수치모델을 제안하였다. 또한, 제안된 E-Shape 강재이력댐퍼의 수치모델을 6자유도를 가진 5층 건물에 적용하여 LRB 시스템과 이력거동을 비교하여 지진격리성능 평가를 수행하였다. 본 연구를 통하여 제안된 수치모델은 실제 E-Shape 강재이력댐퍼의 동적거동을 적절히 묘사할 수 있으며, E-Shape 강재이력댐퍼는 비선형 거동을 통한 에너지를 적절히 소산시킴으로서 기존 시스템과 비교하여 충분히 지진격리성능을 발휘할 수 있을 것으로 사료된다.

자동차 서스팬션의 설계를 위한 CAE 기법 개발 -롤안정바 모델링 및 댐퍼 설계- (Development of a CAE Technique for Vehicle Suspension Design -Roll Stabilizer Bar Modelling and Damper Design-)

  • 김광석;길혁문;유완석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.160-168
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    • 1998
  • In this paper. the Joint reaction forces in the suspension system of a passenger car are determined to calculate the deflections and stresses in the damper strut. A mathematical model of the Roll Stabilizer Bar(RSB) is developed to include the RSB forces in the dynamics analysis. Using these RSB forces, the variations of the damper forces and spring forces due to the wheel strokes are determined in a McPherson strut suspension. The graphs of shear force diagram, bending moment diagram, bending stress and deflections are drawn by the calculated joint reaction forces.

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로터리 MR댐퍼의 설계 (Design of A Rotary MR Damper)

  • 이종석;이지웅;백운경
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.945-950
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    • 2007
  • This paper presents the design study of a rotary MRF(Magneto-Rheological Fluid) damper that can be conveniently used in the joints to control the damping torques. The basic design concept is to determine the geometric design variables allowing the magnetic flux to flow across the same sectional areas under volume constraint condition. The effects of each design variables for generating the torques were investigated by magnetic field analyses.

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고성능 MR댐퍼의 설계 (High-performance Magneto-rheological Damper Design)

  • 이종석;백운경
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.470-477
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    • 2004
  • This study shows the design process of a MR damper for semi-active suspension systems. Damping force characteristics of the designed damper was predicted through the flow analysis and magnetic analysis. The predicted results were compared with the experimental results and the initial design specification was modified according to the results.

오리피스 유체댐퍼의 수치해석적 설계 (Numerically Analytical Design of An Orifice Fluid Damper)

  • 이재천;김성훈;문석준
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.105-112
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    • 2003
  • This paper presents the numerical design technology of a passive orifice fluid damper system especially for the characteristics between the damper piston velocity and the damping force. Numerical analysis with the visual interfacial modeling technique was applied into the analysis of the damper system's dynamics. A prototype orifice fluid damper was manufactured and experimentally tested to validate the numerical simulation results. The performances of various damper system schemes were investigated based on the verified numerical simulation model of orifice fluid damper.