• 한국항공우주학회지
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• 제42권5호
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• pp.390-397
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• 2014

BO-105 헬리콥터는 무힌지 로터 허브시스템이 적용되었으며, 블레이드의 루트 영역이 무힌지 허브 시스템의 플렉셔에 해당한다. 따라서 본 블레이드를 이용한 훨타워 시험 수행을 대비하여 굽힘 강성이 낮은 플렉셔 부분에 대한 굽힘 강성 보강을 수행하였다. 플렉셔 굽힘 강성 보강 수행을 위해 플렉셔 부분의 단면 형상을 모델링하여 굽힘 강성을 계산하였으며, 이를 바탕으로 강성 보강을 위한 복합재의 두께를 선정하였다. 보강된 플렉셔의 실제 굽힘 강성을 확인하기 위하여 강성보강 전 형상에 대한 강성 측정 시험과 강성보강 이후 형상에 대한 강성 측정 시험을 수행하여 결과를 비교하였다.

• 항공우주기술
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• 제2권2호
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• pp.33-44
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• 2003

본 논문은 힌지없는 로터 시스템의 설계 핵심기술인 복합재료 플렉셔 설계 및 패틀형 복합재료 블레이드 설계/해석 기법을 소개하였다. 기존 금속재 혹은 엔지니어링 플라스틱 플렉셔 부품을 복합재료를 사용하여 설계한 후 NASTRAN과 FLIGHTLAB을 이용하여 구조 해석 및 동역학 특성 해석을 수행하였다. 패들형 블레이드를 복합재료 힌지없는 플렉셔 장착 허브에 연결한 힌지없는 로터 시스템에 대한 동적 특성을 살펴보았다. 또한 패들형 블레이드를 기존 실물크기 블레이드 구조 자료를 이용하여 프루드 축소화하였으며 축소값을 이용하여 블레이드를 설계하였다. 이 과정을 통해 형상이 복잡한 패들형 복합재료 블레이드에 대한 형상 설계 및 단면구조 설계 기법을 익혔다. 본 논문은 현재 수행중인 “차세대 헬리콥터 로우터 시스템 개발” 사업 등에 직접 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 항공우주기술
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• 제4권1호
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• pp.9-17
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• 2005

복합재 무힌지 로터시스템의 구조 감쇠 증대와 공탄성 안정성 향상에 대한 연구를 수행하였다. 무힌지 로터시스템의 구조 감쇠 증대를 위해 플렉셔에 구속 감쇠 처리 기법을 적용하였다. 점탄성 층과 구속 층이 부착된 플렉셔 구조물에 대한 모드해석은 MSC/NASTRAN을 이용하였고, 실험을 통해 구속 감쇠의 효과를 검증하였다. 구속 감쇠 처리된 복합재 플렉셔를 무힌지 로터시스템에 적용하여 제자리 비행 조건에서의 시험을 통해 in-plane 감쇠 증대를 고찰하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.541-542
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• 2010

• 한국정밀공학회지
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• 제33권7호
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• pp.579-586
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• 2016

This paper describes kinematic analysis of a 6-degrees-of-freedom (DOF) ultra-precision positioning stage based on a flexure hinge. The stage is designed for processes which require ultra-precision and high load capacities, e.g. wafer-level precision bonding/assembly. During the initial design process, inverse and forward kinematic analyses were performed to actuate the precision positioning stage and to calculate workspace. A two-step procedure was used for inverse kinematic analysis. The first step involved calculating the amount of actuation of the horizontal actuation units. The second step involved calculating the amount of actuation of the vertical actuation unit, given the the results of the first step, by including a lever hinge mechanism adopted for motion amplification. Forward kinematic analysis was performed by defining six distance relationships between hinge positions for in-plane and out-of-plane motion. Finally, the result of a circular path actuation test with respect to the x-y, y-z, and x-z planes is presented.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권12호
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• pp.88-94
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• 2007

A flexure hinge-based compliant stage driven by stack-type piezoelectric elements has high precision motion but small operational range due to the characteristics of the piezoelectric element. Since the common flexure hinges can be broken by excessive deflection when the displacement is amplified by a high amplification ratio, a flexure hinge mechanism for large deflection is required. A cartwheel-type flexure hinge has an advantage of larger deflection compared with the common flexure hinges. This study presents a rotation stage with cartwheel-type flexure hinges driven by a stack-type piezoelectric element. The characteristics and the performance of the rotation stage are described by the terms of principal resonance frequency, amplification ratio of rotational displacement, maximum rotational displacement and block moment, in which the terms are analyzed by geometric parameters of the rotation stage. The analyzed results will be used as the guideline of the design of the rotation stage.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제19권4호
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• pp.476-482
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• 2016

In this study, a method using single Wheatstone bridge flexure has been presented to measure hinge moment acting on control surfaces of wind tunnel models. The structural simplicity of the flexure reduces difficulty regarding gauging and wire-routing, and also makes it feasible to install flexures even inside thin wings. Some flexures were designed and fabricated under typical aerodynamic loads in wind tunnel test, and the strains on the flexure according to applied loads were compared with the result of the analysis by finite element method. The relation between applied loads and output signals showed good linearity, and the standard deviation on the residual errors from linear equation obtained by least square method was within 1.0 % of the maximum design moments. In addition, the FEM analysis on the thickness of load-connecting part of the flexure showed that the sensitivity was improved as the thickness became thin as much as desired to avoid buckling.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권7호
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• pp.851-858
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• 2011

Nanopositioning technologies play an important role in the progress of electronics, optics, bio-engineering and various nano-scale technologies. As a result, various practical nanopositioning methods have been successfully introduced. Flexure mechanism is a valuable method in nanopositioning because of smooth and friction-free motion and the infinitesimal movement near to sub-nm. In this study a modularized nanopositioner based on parallelogram four-bar linkage structure with right-circular flexure hinge was developed. The positioning performance of a single axis nanopositioner and a XY nanopositioner which was extended from single axis one were demonstrated using control experiments. Consequently, it was shown that the developed single axis nanopositioner possessed high performance and could be extended to various multi-axis nanopositioners.

• 항공우주기술
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• 제3권2호
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• pp.217-228
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• 2004

본 논문은 복합재 패들형 블레이드를 장착한 축소 힌지없는 로터 시스템의 정지 및 전진 비행조건에 대한 회전시험 기술과 결과에 대한 것이다. 축소 로터 시스템은 실물크기 로터 시스템의 구조 자료를 이용하여 프루드 축소화하였고, 허브 flexure는 동일한 로터의 동력학적 특성을 기준으로 금속재와 복합재 2가지를 제작하였다. 2종류의 힌지없는 허브시스템을 KARI의 GSRTS에 장착후 회전 시험을 실시하여 로터 시스템의 리드래그 감쇠비와 공력 하중을 측정하였다. 리드래그 모드의 감쇠비를 산출하기 위해 MBA(Moving Block Analysis)기법을 사용하였고, 허브와 주축 사이에 6분력 발란스를 장착하고, 블레이드에 스트레인게이지를 부착하여 공력하중을 측정하였다. 시험은 제자리 및 전진비행 조건에 따라 지상 및 풍동에서 각각 수행하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권1호
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• pp.105-112
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• 2013

This paper presents the structural design and finite element analysis of precision stage based on a double triangular parallel mechanism for precision positioning and large force generation. Recently, with the acceleration of miniaturization in mobile appliances, the demand for precision aligning and bonding has been increasing. Such processes require both high precision and large force generation, which are difficult to obtain simultaneously. This study aimed at constructing a precision stage that has high precision, long stroke, and large force generation. Actuators were tactically placed and flexure hinges were carefully designed by optimization process to constitute a parallel mechanism with a double triangular configuration. The three actuators in the inner triangle function as an in-plane positioner, whereas the three actuators in the outer triangle as an out-of-plane positioner. Finite element analysis is performed to validate load carrying performances of the developed precision stage.