• 제목/요약/키워드: Linear Spring

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30W 선형전동기를 이용한 공진구동형 액추에이터 제작과 특성 (Development & properties of 30W Linear Motor with Resonance Spring for Linear Actuator)

  • 우병철;홍도관;김종무;강도현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.744-745
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    • 2008
  • IT기기, 통신시기, 반도체 기기 등은 점점 더 고성능화되면서 속도도 빨라지고 기능도 추가되는 추세이다. 이러한 IT기기들은 속도와 더불어 열문제는 더욱더 크게 강조되고 있는 실정이며 개인용으로 많이 사용하고 있는 PC의 경우 더 이상 속도를 높이지 못하고 있는 실정이다. 이러한 열문제는 100W까지는 Heat pipe 등으로 냉각이 가능하였으나 거의 한계수준에 도달한 상황이다. 이러한 상황에서 일부 메니아들은 빠른 속도의 통신이나 작업을 위해서 수냉식 전용 냉각기를 설치하여 현재의 기능보다 더 좋은 환경에서 사용하고자 하고 있다. 본 연구에서는 수냉식 냉각기보다 더 큰 열용량을 가진 CPU의 냉각을 위해서 냉매 압축기를 적용하고자 하였으며 냉매 압축기에 사용하기 위한 선형압축기를 개발하고자 하였다. 즉 선형압축기에 의해서 압축된 냉매를 사용하여 CPU를 냉각하기 위해서 본 연구를 시작하였다. 본 연구에서는 선형전동기를 공진구동형 스프링을 장착하여 50-100Hz로 공진구동하는 액추에이터를 제작하여 그 특성을 알아보았다. 먼저 제자과정과 제작후 추력과 공진구동 설계 및 공진구동시 전기적, 기계적 특성변화를 확인하였으며 피스톤과 실린더 및 흡입밸브와 배기밸브 등을 장착하여 선형압축기로서 시운전까지 수행하였다.

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직접 구동형 서보밸브와 전진 보상기를 적용한 유압식 토크 부하 시뮬레이터의 설계에 관한 연구 (The Study of the Design of a Hydraulic Torque Load Simulator Equipped with a Direct Drive Servo Valve and a Feed forward Compensator)

  • 이성래
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제15권1호
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    • pp.16-27
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    • 2018
  • Hydraulic torque load simulator is essential to test and qualify the performance of various angle control systems. Typically a flapper-type second stage servovalve is applied to the load simulator, but here the direct drive servovalve, which is a kind of one-stage valve and affected by the large flow force, is applied. Since the torque load is applied not to the stationary shaft but to the rotating shaft of the angle control system, the controlled torque of load simulator is not accurate due to the rotating speed of the angle control system. A feedforward compensator is designed and applied to minimize the disturbance-like effect. A mathematical model is derived and linearized to analyze the stability, accuracy and responsiveness of the torque load simulator. The parameter effects of a controller, servovalve, hydraulic motor, rotating spring shaft are analyzed and summarized. The goodness of the linear analysis is verified by the digital computer simulations using both the linear and nonlinear mathematical models.

과도시간 감소를 위한 전자기 엔진밸브 액츄에이터 형상 최적 설계 (Design Optimization of Linear Actuator for Fast Response of Electromagnetic Engine Valve)

  • 김진호;박상신
    • 한국자기학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.24-27
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    • 2010
  • 솔레노이드 전자기 엔진 밸브 액츄에이터는 현재의 내연 연소 엔진의 가변 밸브 타이밍에 가장 적합하고 진보된 장치이다. 하지만 솔레노이드 전자기 액츄에이터는 전력소모가 크다는 단점을 가지고 있다. 따라서 전력소모가 작은 가변 밸브 타이밍을 구현하기 위해 영구자석을 활용한 새로운 전자기 엔진 밸브 액츄에이터를 제안한다. 이 연구에서는 엔진 밸브의 과도운동 시간의 최소화를 통해 엔진의 속도를 극대화하기 위하여 새롭게 제안한 액츄에이터의 형상을 최적 설계하였다. 최적화를 위해 유전자 알고리즘을 사용하고 Matlab과 Maxwell을 활용하여 전역 최적화 시뮬레이션을 수행하였다.

이차원(二次元) 부유식(浮游式) 파랑발전기(波浪發電器)의 유체역학적(流體力學的) 특성(特性) (Hydrodynamic Characteristics of Two-dimensional Wave-energy Absorbers)

  • 김무현;최항순
    • 대한조선학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.47-58
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    • 1983
  • A study is made, in the framework of linear potential theory, to investigate the hydrodynamic characteristics of two-dimensional wave-energy absorbers as like the Salter's duck and an oscillating cam with Lewis-form section, which undergo uncoupled heaving and rolling motions in an incident linear gravity wave in deep water. Wave energy is supposed to be extracted by a linearly damped generator with an spring. Some well-known formulae in ship hydrodynamics such as Haskind-Newman relation and Bessho-Newman relation are utilized in forms of Kochin functions to derived expressions for efficiency, breaking effect and drift force of the absorber. Maximum ideal efficiency of 100% can be arrived at an prescribed tuning frequency. Coupling effect is also examined to assess the detrimental effect of sway on efficiency. From numerical calculations for both types of two-dimensional devices it may be concluded that a wave-energy absorber functions at the same time as a wave breaker and that the drift force acting on the device becomes smaller when it absorbs wave energy than as it oscillates freely. Finally the study is extended to an infinite array system, equivalent to a body in a canal, to show that all incident wave energy can be absorbed regardless of the absorber's size, only if the optimum space and the optimum condition of control are realized.

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Large deflection analysis of edge cracked simple supported beams

  • Akbas, Seref Doguscan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제54권3호
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    • pp.433-451
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    • 2015
  • This paper focuses on large deflection static behavior of edge cracked simple supported beams subjected to a non-follower transversal point load at the midpoint of the beam by using the total Lagrangian Timoshenko beam element approximation. The cross section of the beam is circular. The cracked beam is modeled as an assembly of two sub-beams connected through a massless elastic rotational spring. It is known that large deflection problems are geometrically nonlinear problems. The considered highly nonlinear problem is solved considering full geometric non-linearity by using incremental displacement-based finite element method in conjunction with Newton-Raphson iteration method. There is no restriction on the magnitudes of deflections and rotations in contradistinction to von-Karman strain displacement relations of the beam. The beams considered in numerical examples are made of Aluminum. In the study, the effects of the location of crack and the depth of the crack on the non-linear static response of the beam are investigated in detail. The relationships between deflections, end rotational angles, end constraint forces, deflection configuration, Cauchy stresses of the edge-cracked beams and load rising are illustrated in detail in nonlinear case. Also, the difference between the geometrically linear and nonlinear analysis of edge-cracked beam is investigated in detail.

Evaluating the accuracy of a new nonlinear reinforced concrete beam-column element comprising joint flexibility

  • Izadpanah, Mehdi;Habibi, AliReza
    • Earthquakes and Structures
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    • 제14권6호
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    • pp.525-535
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    • 2018
  • This study presents a new beam-column model comprising material nonlinearity and joint flexibility to predict the nonlinear response of reinforced concrete structures. The nonlinear behavior of connections has an outstanding role on the nonlinear response of reinforced concrete structures. In presented research, the joint flexibility is considered applying a rotational spring at each end of the member. To derive the moment-rotation behavior of beam-column connections, the relative rotations produced by the relative slip of flexural reinforcement in the joint and the flexural cracking of the beam end are taken into consideration. Furthermore, the considered spread plasticity model, unlike the previous models that have been developed based on the linear moment distribution subjected to lateral loads includes both lateral and gravity load effects, simultaneously. To confirm the accuracy of the proposed methodology, a simply-supported test beam and three reinforced concrete frames are considered. Pushover and nonlinear dynamic analysis of three numerical examples are performed. In these examples the nonlinear behavior of connections and the material nonlinearity using the proposed methodology and also linear flexibility model with different number of elements for each member and fiber based distributed plasticity model with different number of integration points are simulated. Comparing the results of the proposed methodology with those of the aforementioned models describes that suggested model that only uses one element for each member can appropriately estimate the nonlinear behavior of reinforced concrete structures.

뜬침목구간에서 차량/궤도 상호작용 수치해석기법 개발 (Development of a Numerical Method of Vertical Train/Track Interaction in the Track Section with Hanging Sleepers)

  • 양신추;이지하
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.251-256
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    • 2012
  • 고속철도 자갈궤도에서 궤도틀림을 체계적이고 효율적으로 관리하기 위해서는 뜬 침목구간에서 차량이 궤도에 미치는 동하중의 특성을 파악할 필요가 있으며 이를 위해서는 뜬 침목을 고려한 차량과 궤도의 동적 상호작용해석기법의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 초기 레일의 처짐이 없는 경우 궤광자중에 의하여 발생한 레일처짐(궤도틀림)과 처진 침목과 자갈도상간의 침목 들뜸량을 계산할 수 있는 해석기법을 개발하였고, 궤도틀림과 침목 들뜸량을 동시에 고려할 수 있는 차량과 궤도의 해석기법을 개발하였다. 본 해석기법의 타당성은 타문헌에서 제시한 해석결과와 비교를 통하여 검증하였다.

Active control of three-phase CNT/resin/fiber piezoelectric polymeric nanocomposite porous sandwich microbeam based on sinusoidal shear deformation theory

  • Navi, B. Rousta;Mohammadimehr, M.;Arani, A. Ghorbanpour
    • Steel and Composite Structures
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    • 제32권6호
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    • pp.753-767
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    • 2019
  • Vibration control in mechanical equipments is an important problem where unwanted vibrations are vanish or at least diminished. In this paper, free vibration active control of the porous sandwich piezoelectric polymeric nanocomposite microbeam with microsensor and microactuater layers are investigated. The aim of this research is to reduce amplitude of vibration in micro beam based on linear quadratic regulator (LQR). Modified couple stress theory (MCST) according to sinusoidal shear deformation theory is presented. The porous sandwich microbeam is rested on elastic foundation. The core and face sheet are made of porous and three-phase carbon nanotubes/resin/fiber nanocomposite materials. The equations of motion are extracted by Hamilton's principle and then Navier's type solution are employed for solving them. The governing equations of motion are written in space state form and linear quadratic regulator (LQR) is used for active control approach. The various parameters are conducted to investigate on the frequency response function (FRF) of the sandwich microbeam for vibration active control. The results indicate that the higher length scale to the thickness, the face sheet thickness to total thickness and the considering microsensor and microactutor significantly affect LQR and uncontrolled FRF. Also, the porosity coefficient increasing, Skempton coefficient and Winkler spring constant shift the frequency response to higher frequencies. The obtained results can be useful for micro-electro-mechanical (MEMS) and nano-electro-mechanical (NEMS) systems.

플랩을 갖는 복합재 평판 날개의 비선형 공력 탄성학 해석 (Nonlinear Aeroelastic Analyses of Composite Wing with Flap)

  • 신원호;배재성;이인
    • Composites Research
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    • 제20권1호
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    • pp.8-14
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    • 2007
  • 플랩을 갖는 복합재 평판날개에 대해서 유격 비선형성과 구동장치의 동적 강성을 고려하여 비선형 공탄성 해석을 수행하였다. DHM 방법을 사용하여 아음속 비정상 공기력을 계산하였으며 유격은 기술함수를 적용하여 이선형 스프링으로 가정하였다. 동적 강성을 기어시스템의 지배방정식으로부터 계산하고, 적층각과 재질에 따른 공탄성 특성을 살펴보았다. 선형 및 비선형 공탄성 해석 결과들은 플러터 특성이 유격과 동강성에 따라 크게 달라지는 것을 보여주었다. 다양한 형태의 제한주기거동이 선형플러터 속도 이전과 이후에서 관찰되었다.

사초용유채(Brassica napus ssp. oleifera)의 생육기간중 건물 및 조단백질 축적과 엽내 Carbon 및 Nitrogen 함량의 변화 (Evolution of Carbon and Nitrogen Concentrations in the Leaves as Related to Dry Matter and Crude Protein Accumulation of Forage Rape(Brassica napus ssp. oleifera))

  • 정우진;김병호;김태환
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.58-65
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    • 1993
  • 가을에 파종한 사초용유채(Brassica napus Subsp. oleifera cv. Swiss)의 생육기간 동안의 질소대사와 관련하여 건물수량 및 조단백질의 축적정도를 규명하기 위해. 생육기간중 수량 및 조단백질 함량을 측정하고, 엽내 carbon, nitrogen 및 hydrogen 함량을 비교. 분석하였다. 월동기인 '91년 11월 7일부터 '92년 2월 4일 동안의 생초량 및 건물량의 축적은 매우 적었으며, 엽내 C함량은 건물 1g당 382mg에서 435mg으로 증가하였으나. 질소 및 조단백질 함량은 55mg에서 46mg 및 345mg에서 289mg으로 각각 감소하였다. 월동후 춘계 재생초기(2월 3일부터 3월 30일까지) 동안 생초수량의 점차적인 증가에 따라 엽내 C함량은 일당 37mg의 감소를 보였으나, 월동기 동안 감소 되었던 N함량은 다소 증가를 보였다. 영양생장기(3월 31일)부터 추태기인 4월 16일까지 일당 개체당 생초 및 건물축적량은 각각 5.2g 및 0.5g으로 전 생육기간중 가장 높았는데, 엽내의 C/N 의 정상적인 균형을 유지하며 직선적인 증가를 보였고, 조단백질 함량 역시 지속적인 축적이 있었다. 이 시기 이후 개화최성기('92년 5월 19일)까지 엽내 C, N, H 및 조단백질 함량은 공히 유의적인 감소를 보였는데, 특히 N과 조단백질 함량이 추태기에 비해 각각 45.7% 및 46%의 감소로 뚜렷하였다 이들 결과들은 월동기나 월동 후 초기재생 기간중 식물체내 C/N 균형의 현저한 변화를 가져오며, 춘계 영양생장기에서 추태기 동안(3월 31일부터 4월 16일까지)가장 원활한 물질대사에 따라 엽내의 건물 및 조단백질 축적이 왕성하다는 것을 보여준다. 따라서 예취이용의 적기는 추태기이며 생육기간 중 추비적기는 춘계 영양생장기 이전으로 사료된다.

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