• 제목/요약/키워드: MR댐퍼

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불완전 발달 유체 유동을 고려한 MR댐퍼 착륙장치 모델링 (Modeling of MR Damper Landing Gear Considering Incompletely Developed Fluid Flow)

  • 이효상;장대성;황재혁
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.7-18
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    • 2021
  • 반능동형 MR댐퍼 착륙장치는 MR유체가 환형 유로를 지날 때 유체감쇠력 및 자장 제어 감쇠력을 발생시키는 댐퍼이다. 환형 유로를 지나는 MR 유체의 경우 필연적으로 불완전 발달 유동이 발생하게 되어, 이는 유체 감쇠력을 포함하는 댐퍼 내력 계산에 오차를 발생시키는 원인이 된다. 이로 인해 댐퍼 구조적 파라미터 설계 및 제어 이득 선정이 부정확해지며, 착륙장치의 동특성 및 충격흡수성능 저하를 초래하게 된다. 본 논문에서는 MR댐퍼 환형 유로의 입구영역에서 발생하는 추가적인 감쇠력을 고려한 MR댐퍼 착륙장치의 수학적 모델을 유도하였다. 본 논문에서 유도한 수학적 모델링을 MR댐퍼 착륙장치의 설계 및 최적화 과정에 적용한다면 좀 더 정확한 내력 예측으로 우수한 성능의 MR댐퍼 착륙장치를 설계할 수 있을 것으로 판단된다.

회전형 MR 댐퍼를 이용한 반능동 현가장치의 퍼지 스카이-훅 제어 (Fuzzy Sky-hook Control of Semi-active Suspension System Using Rotary MR Damper)

  • 조정목;조중선
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.701-706
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    • 2007
  • 최근 고층건물의 방진시스템 및 자동차의 현가장치 분야에 MR 유체를 이용한 반능동 진동제어에 관한 연구가 활발히 진행되면서 MR 유체의 밸브모드 특성을 이용한 선형 MR 댐퍼가 널리 사용되고 있다. 그러나 전단모드를 이용한 회전형 MR 댐퍼에 관한 연구는 초기단계에 머물고 있다. 본 연구에서는, 주행로봇의 무한회전형 액츄에이터용 회전형 댐퍼의 진동제어에 관한 연구를 수행하였으며, 퍼지 로직을 기반으로 한 회전형 MR 댐퍼용 진동제어 알고리즘을 제안하였다. 퍼지제어기의 입출력 이득과 멤버쉽 함수의 모양은 유전자 알고리즘을 이용하여 조정하였다. 시뮬레이션 결과는 MR 댐퍼에 충격력이 가해질 때 퍼지 스카이-훅 제어의 제어성능을 보여준다.

사장교에 장착된 MR 댐퍼의 비용효율성 평가 및 최적설계 연구 (A Study on Cost-Effectiveness Evaluation and Optimal Design of ant dampers for Cable-Stayed Bridges)

  • 박원석;함대기;고현무;박관순
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.47-56
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    • 2006
  • 지진응답 제어를 위하여 사장교 구조물에 장착된 준능동MR 댐퍼의 경제적 효율성 평가기법을 제안하였으며, 다양한 지반운동 특성에 대하여 비용효율성을 극대화하는 MR 댐퍼의 최적용량에 대한 분석을 수행하였다. MR 댐퍼의 비용효율성 평가를 위하여 생애주기비용 개념을 적용하였으며, 생애주기비용을 이루는 비용항목 중 손상비용의 기대값을 평가하기 위하여 지진재해로 인한 사장교의 파괴확률을 추정하였다. 사장교의 파괴로 인한 직 간접 손상비용의 규모를 매개변수로 하여 비용효율성을 평가하였다. 비용효율성 평가지수는 MR 댐퍼의 장착으로 인한 추가 투자비용과 사장교 구조물의 손상비용으로 이루어진 함수로서, 탄성받침이 사용된 기존의 설계에 대한 경제적 효율성을 나타내도록 정의하였다. 사장교의 지진응답 제어를 위하여 장착된 MR 댐퍼는 경제적으로 효율적인 대안인 것으로 나타났다. 지반운동의 특성과 손상비용 규모에 대한 MR 댐퍼의 최적 용량을 분석한 결과, 지진위험도 및 손상비용 규모가 커짐에 따라 가장 높은 비용효율성을 가지는 MR 댐퍼용량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

유체유동에 의한 유연한 파이프의 진동 저감을 위한 파이프 지지용 MR댐퍼의 설계 및 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of MR Damper for the Reducing Vibration of a Flexible Pipe Conveying Fluid)

  • 박우철;이현창
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.2100-2105
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    • 2013
  • 본 연구에서는 유체 유동에 의한 유연한 파이프의 진동 억제를 목적으로 하는 MR댐퍼를 포함한 새로운 형태의 파이프 지지대를 제안하고 평가하였다. 이를 위하여 파이프의 진동 특성에 적합한 새로운 형태의 MR댐퍼를 고안하였으며, MR댐퍼의 성능을 해석할 수 있는 수학적 모델을 구축하였다. 이를 이용해 MR댐퍼의 성능을 평가하였다. 또한, MR댐퍼를 갖는 파이프 지지대가 적용된 외팔보 형식의 파이프 시스템을 모델링하고, 이에 대하여 스카이훅 제어기를 적용하여 진동 제어 성능에 대한 해석을 수행하였다.

지진하중을 받는 구조물의 수정된 분산뱅뱅 제어기법을 이용한 MR Damper 제어 (Modified Decentralized Bang-Bang Control Seismically Excited Structures Using MR Dampers)

  • Cho, Sang-Won;Kim, Byung-Wan;Kim, Woon-Hak;Lee, In-Won
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.417-423
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    • 2002
  • Magnetorheological(MR) 댐퍼는 적은 용량의 전력을 사용하고 반응속도가 빠른 장점 때문에 구조물의 내진제어에 적당하여, 근래에 주목받고 있는 새로운 장치이다. MR 댐퍼는 반능동 제어 장치로써, 능동 질량감쇠기와는 다른 특성을 갖는다. 즉 필요한 제어력을 제어신호로 직접 생성해 낼 수 없는 대신에 MR 댐퍼의 입력전원을 제어하여 간접적으로 제어한다. 따라서 MR 댐퍼의 반능동 제어장치로써의 특성을 고려하는 효과적인 제어기법이 요구된다. 그러므로 본 연구에서는 지진에 대한 구조물의 응답을 줄이기 위해서, MR댐퍼를 제어할 수 있는 반능동 제어기법을 Lyapunov 안정성 이론을 바탕으로 제안하고자 한다. 제안방법을 검증하기 위해, 전단형 MR 댐퍼를 1층과 2층에 설치한 수치예제를 수행하였다.

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다층신경망을 이용한 전단모드 회전형 MR 댐퍼의 모델링 (Modeling of Shear-mode Rotary MR Damper Using Multi-layer Neural Network)

  • 조정목;허남;조중선
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.875-880
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    • 2007
  • 자기변성유체(magnetorheological fluid)에 관한 연구는 MR 장치의 개발, MR 장치의 수학적 모델링 및 시뮬레이션, 그리고 MR 장치를 채용한 시스템의 제어 알고리즘 개발에 관한 연구로 구분된다. 시뮬레이션을 통한 제어 알고리즘 개발을 위해서는 MR 장치의 비선형 응답을 예상하기 위한 신뢰성 높은 수학적 모델이 요구된다. 또한 MR 장치 시스템을 제어하기 위해서는 제어기에서 요구하는 댐핑력을 출력하기 위한 MR 장치의 전류(또는 전압) 입력 값이 필요하며, 이 입력값을 얻기 위해서는 역댐퍼 모델이 필요하다. 이러한 이유로 MR 장치의 모델링 및 역댐퍼 모델링은 MR 장치개발의 중요한 역할을 담당하며 이에 관한 많은 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 전단모드 회전형 MR 댐퍼의 모델링을 위해 개발된 MR 댐퍼를 이용하여 동특성 시험기를 제작하였으며, 전단모드 회전형 MR 댐퍼의 특성을 연구하기 위한 실험을 수행하였다. 시험기 시험결과를 통해 모델링에 필요한 시험 데이터들을 획득하였으며 다층신경망을 이용하여 전단모드 회전형 MR 댐퍼의 모델 및 역모델을 구하였다.

MR댐퍼를 이용한 엘리베이터 카의 종진동 저감장치의 성능해석 (Analysis of the device to reduce an vertical vibration of elevator car using MR damper)

  • 조성오;이현창;김일겸;박우철
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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    • pp.334-336
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    • 2007
  • 본 연구에서는 엘리베이터 카로 전달되는 수직방향의 진동을 억제하기 위하여 MR댐퍼를 장착한 시스템을 제안하고 시스템의 지배방정식을 도출하였다. MR댐퍼에 공급되는 전류에 의하여 엘리베이터 시스템의 응답특성을 관찰하였다. MR댐퍼에 공급되는 전류의 세기가 증가할수록 MR댐퍼의 감쇠력이 증가하여 엘리베이터 시스템의 가속도가 빠르게 줄어드는 것을 확인하였다.

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우등버스용 MR 댐퍼의 실험적 모델링 (Experimental Modeling of MR Damper for Cruise Bus)

  • 손정현;전철웅
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권8호
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    • pp.863-867
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    • 2011
  • 본 논문에서는 우등버스용 MR 댐퍼의 특성 시험 결과를 분석하고, 비선형 히스테리시스 특성을 모델링할 수 있는 실험적 모델링이 제시된다. MR 댐퍼의 인가전류에 따른 실험적 모델을 구성하고, 매트랩의 최적설계 툴 박스를 이용하여 계수를 규명한다. 우등버스의 전차량 시뮬레이션을 통하여 차량동역학 해석용 MR 댐퍼의 실험적 모델의 유용성을 검증한다.

MR댐퍼 기반의 스마트 수동제어 시스템 (Smart Passive System Based on MR Damper)

  • 조상원;조지성;김춘호;이인원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권1호통권41호
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    • pp.51-59
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    • 2005
  • 본 연구에서는 위의 어려움을 해결하기 위해, 스마트 수동제어 시스템을 제안하였다. 스마트 수동제어 시스템은 MR댐퍼와 EMI시스템으로 구성되며, EMI시스템은 영구자석과 솔레노이드 코일로 이루어진다. EMI시스템은 MR댐퍼의 왕복운동에너지를 전기에너지로 변환하므로, 스마트 수동제어 시스템은 외부 전원 없이 외부하중에 따라 댐퍼의 점성을 바꾸는 적응성을 갖는다. 따라서 간단하고 효율적인 장치로써, 대형토목구조물에 적용 가능하다. 이의 확인을 위해 예제를 통한 수치해석을 수행하였으며, 스마트 수동제어 시스템이 강진에 대해서는 기존의 반능동 제어 MR댐퍼 시스템 보다 우수한 성능을 보인다.

세탁기 진동소음의 저감을 위한 MR 댐퍼 컨트롤 모듈 개발 (The development of MR damper control modules for a vibration and noise decrease in Washing machine system)

  • 손경민;김민;김관형;변기식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.185-187
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    • 2012
  • 본 논문에서 응용하고자 하는 MR 유체 댐퍼는 상자성(paramagnetic) 입자를 MR 유체 내부에 분산시켜 전류에 따라 발생하는 전자석 원리를 이용하여 MR 댐퍼 내부의 유체의 항복 전달 응력의 변화 실키 수 있는 특징이 있다. 즉, 전류의 세기에 따라 MR 유체 댐퍼 내부의 마찰계수가 달라지는 현상을 이용하는 것이다. 이러한 MR 유체 댐퍼 제어에 사용하고자 하는 MCU는 마이크로칩 사의 dsPIC 칩을 이용하여 성능을 개선하고자 하며 전류제어에는 PWM을 이용하며, 외부 모니터링을 위하여 UART 통신을 이용하여 전체 시스템을 모니터링 하도록 설계하였다. 본 연구에서는 MR 유체 댐퍼와 dsPIC 칩을 사용하여 세탁기의 탈수 과정 시 발생 되는 진동 및 소음을 저감 시키도록 세탁기용 진동 및 소음방지 시스템을 제안하고자 한다.

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