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.
Vibrational film has been more employed in ear-phones or small type of speakers along with a wide use of portable multi-media equipments such as MP3 and MP4. However, the current hand work production process of diaphragms is inefficient. In this study, a die-and-mold and a single production forming machine are developed, and they result in a multi-production forming machine. The multi-production forming machine consists primarily of a film feeding unit and an unwinding unit. A vacuum suction device provides the film feeding unit, while the unwinding unit is obtained using an appropriate damper. The advantage of the developed single production forming machine is shown according to a proper voice test.
최근 터어보 샤프트, 터어보 팬, 터어보 쳇트 엔진, 가스 터어빈, 공작기계의 주축, 그리고 섬유기계 섬유봉등의 회전기계류 설계에서 단위 무게당 출력의 비율을 높이기 위해서 회전속도의 고속화가 요구되고 있다. 이러한 경우 회전축계의 진동특성에 크게 영향을 미치는 감쇠특성을 부각시키기 위하여 베어링의 외부에 스퀴즈-필름 댐퍼 (Squeeze-film Damper)를 부가하고 회전축계를 유연하게 지지하여 줌으로써 진동문제를 간단히 해결하며 회전속도의 고속화를 가능하게 할 수 있다. 적합하게 설계된 스퀴즈-필름 댐퍼의 잇점은 다음과 같다. (a) 회전축의 위험속도를 작은 공진쪽으로서 통과하는 것이 가능. (b) 베어링과 지지구조물에 전달되는 하중이 감소 (c) 장기간 사용중, 마모 및 브레이드 파손에 의해 진폭이 증가된 불평형 강제진동에서도 안정된 운전이 가능 (d) 미끄럼 저어널 베어링에 지지된 회전축계의 고속회전에서 불안정한 자려진동이 나타나는 안정 한계속도를 높히는 것이 가능
수축포장은 완구, 식품, 잡화 등 불규칙한 형상의 상품을 타이트하게 포장하여 상품의 가치를 높게 하기 위해 주로 사용되고 있다. 또한 여러 개의 상품을 한번에 포장함으로써 포장비 절감과 운반중 진동이나 충격으로부터 상품을 보호하는 효과를 위해서도 흔히 쓰인다. 수축포장의 특성에 따라 수축필름도 달라지는데 여기서는 PE, PP, PET 수축필름에 대해 살펴본다.
일반적으로 진동판의 크기와 형태는 스피커의 음파 방출 효율과 재생대역 및 왜곡특성을 결정하는 중요한 요인이다. 지금까지 대부분의 연구결과들은 직경 25mm 이상, 두께 0.1mm 이상의 다양한 소재의 진동판으로 이루어진 스피커들을 대상으로 하였다. 그러나 현재 수요가 급증하고 있는 마이크로스피커에 사용되는 진동판들은 직경이 20mm 이하이고, 그 두께는 수십 ${\mu}m$ 필름 소재를 사용하고 있다. 이러한 이유로 마이크로스피커의 동작특성은 일반적인 스피커에 비해 재생대역이 좁고, 고조파 왜가 크게 나타난다. 본 논문은 수 십 ${\mu}m$ 두께의 필름 진동판을 사용하는 마이크스피커의 설계 시, 기본적인 특성을 예측할 수 있도록 하기 위해 진동판의 두께 변화, 단면의 곡률변화에 따른 스피커의 특성 변화를 조사하였다.
상용의 전자기 가속도 센서에 비해 신호의 안정성 면에서 우수하고 가격이 저렴하며 제작이 비교적 용이한 필름 격자를 이용한 광세기 방식의 새로운 가속도 센서를 제안하고 이를 제작하였다. 외부의 진동에 반응하는 외팔보(cantilever beam)에 서로 주기가 어긋난 2장의 진폭 변조용 필름 격자가 나란히 부착되어 이 필름격자를 지나가는 출력광이 외부진동에 따라 서로 다른 위상으로 변조된다. 이 두 필름격자에 의한 출력의 위상각을 이용하여 출력광 신호의 위상을 구하고, 위상 연속화 과정을 거쳐 외팔보의 변위를 계산하여 가속도 환산 관계식을 통해 가속도를 측정하였다. 본 논문의 필름 격자를 이용한 광섬유 가속도 센서는 대형 구조물 및 토목 구조물의 모니터링에 알맞은 7 Hz 이하의 저주파 대역에서 사용 가능하도록 설계하였다. 이 광섬유 가속도 센서는 광섬유를 이용하였으므로 전자기적 노이즈가 예상되는 곳에서도 구조물의 진동 측정에 적합하다.
필름형 poly ethylene terephthalate(PET)를 0~1000 mm/min의 속도로 단계적으로 연신시켰을 때, 플라스틱 변형이 일어나면서 형성되는 넥킹 거동을 조사하였다. 필름형 시편을 약 20~100 mm/min의 속도로 연신시켰을 때, 얻어진 응력-변형 곡선에서 응력 진동이 뚜렷하게 발생하였지만, 약 200~500 mm/min의 속도로 연신시켰을 때, 응력 진동이 발생하지 않았다. 약 50 mm/min의 속도로 연신된 시편에서 투명/불투명 존 및 단면을 광학 현미경과 주사형 전자 현미경으로 관찰하였다. NaOH 알칼리 용액 내에서 약 50 mm/min의 속도로 연신된 시편의 부식 특성을 광학 현미경으로 관찰하였다.
This paper deals with the development of a contact-type counting device using a piezoelectric polymer film as a sensor. The piezoelectric and vibration characteristics of the film under a bending vibration were investigated theoretically and experimentally. A counting device, which includes filters, an amplifier, an analog-digital converter, and a display, was designed and fabricated. The performance of the piezoelectric polymer sensor was evaluated in the sense of the responses to contact force, contact frequency, and contact speed. The life and the temperature effect were also investigated for the piezoelectric film sensor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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