The deployable space structure is necessary to minimize the satellite volume and launch cost. For the deployment, passive deployment mechanism has widely been used to attenuate a latch shock induced when the structure is just fully deployed. To reduce the latch shock, viscous damper is applied to the passive deployment mechanism and it can control the deployment speed of the structure. In this paper, dynamic analysis of the deployable space structure using the passive deployment mechanism with the viscous damper has been performed. The viscous damping values have been optimized through numerical simulation. The satellite's attitude influenced by pyro activation for the release of the structure has also been investigated.
Continuously variable damper can yield diverse damping forces for a single damping velocity. It is widely used in the semi-active suspension system since, with right control logics, it can enhance ride comfort compared to the passive damper while not degrading driving safety. A key to the successful design of the continuously variable damper is the knowledge of its complex and nonlinear characteristics. In this paper, research has been done for analyzing characteristics of the continuously variable damper. Various damper components have been investigated and their effects upon the force-velocity characteristics of the damper have been examined. The effects of the damper characteristics change upon ride comfort and driving safety have also been investigated by numerical simulations.
In this study, seismic response mitigation effect of an MR damper generating response-dependent frictional force is investigated. It has been reported in previous studies that passively operated MR damper with constant input current doesn't show better control performance than semi-active MR damper with varying input current calculated by control algorithms such as linear quadratic regulator and sliding mode control. However, in order to operate the MR damper semi-actively, other control systems besides the damper itself such as sensors for measuring structural responses and controller for calculating optimal input current are necessary, which deteriorate the economical efficiency. This study presents a MR damper generating frictional force of which magnitude is controlled in accordance to the displacement and velocity transferred to the damper. Numerical analyses results indicate that the performance of the response dependent MR damper is closely related with the range of the friction force and it can be designed to short better control performance than the passive MR damper.
This study is concerned with the hydraulic system for active suspension with a skyhook damper. The state variable equations of a sky-hook damper system are formulated forthe theoretical analysis, and the test rig of the syspension is constructed. The Simulation results show fair agreement with the experiment. It is found in the experiment that the suspension with the skyhook damper shows much better driving stability and ri ding comfort compared to that with the passive damper.
수동형 진동제어 방식과 같이 시스템이 안정되며, 수동형에 비해 높은 제진 효과가 기대되는 반능동 진동제어 방식은 시스템의 안정화가 요구되는 우주구조물의 제진방법에 유효한 진동제어 방식중 하나이다. 본 논문에서는 유연우주트러스구조물의 진동제어를 위해 고안된 반능동 댐퍼내 작동유체의 질량을 모델링에 고려했을 경우의 제진특성을 분석하였고 댐퍼내 작동유체의 점성이 부족감쇠를 유지 할 경우, 작동유체 질량 적용에 따른 반능동 댐퍼의 제진효과를 확인하였으며 이를 토대로 반능동 댐퍼의 성능향상을 위한 설계방법을 제시하였다.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제7권1호
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pp.137-147
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2006
In this study, shape memory alloy damper with characteristics of pseudoelastic hysteresis for helicopter rotor blades are investigated. SMAs can be available in damping augmentation of vibrating structures. SMAs show large hysteresis in the process of pseudoelastic austenite-martensite phase transformation which takes place while subjected to loading above the austenite finish temperature. Since SMAs display pseudoelastic hysteresis behavior over large strain ranges, a significant amount of energy dissipation is possible. A damper can be designed with SMA wires prestressed to a baseline level somewhere in the middle of the pseudoelastic stress range. An experimental study of the effects of pre-strain and cyclic strain amplitude as well as frequency on the damping behavior of pseudoelastic shape memory alloy wires are performed. The effects of the shape memory alloy damper on aeroelastic and ground resonance stability of helicopter are studied. In aeroelastic stability, the dynamic characteristics of blades related to pitch angle and the amplitude of lag motion for the rotor equipped with SMA damper were examined. The performance of SMA damper on ground resonance instability are presented through the frequencies and modal damping with respect to rotating speed.
Visco-Plastic Damper (VPD) as a passive energy dissipation device with dual behavior has been recently numerically studied. It consists of two bent steel plates and segments with a viscoelastic solid material in between, combining and improving characteristics of both displacement-dependent and velocity-dependent devices. In order to trust the performance of VPD, for the 1st time this paper experimentally investigates prototype damper behavior under a wide range of frequency and amplitude of dynamic loading. A high-axial damping rubber is innovatively proposed as the viscoelastic layer designed to withstand large axial strains and dissipate energy accordingly. Test results confirmed all assumptions about VPD. The behavior of VPD subjected to low levels of excitation is elastic while with increasing levels of excitation, a significant source of energy dissipation is provided through the yielding of the steel elements in addition to the viscoelastic energy dissipation. The results showed energy dissipation of 99.35 kN.m under a dynamic displacement with 14.095 mm amplitude and 0.333 Hz frequency. Lateral displacement at the middle of the device was created with an amplification factor obtained ranging from 2.108 to 3.242 in the rubber block. Therefore, the energy dissipation of viscoelastic material of VPD was calculated 18.6 times that of the ordinary viscoelastic damper.
본 연구에서는 면진 건물의 내진 성능을 개선하기 위하여 최근 개발된 스마트 수동 제어 시스템을 적용하고 이의 효용성을 수치 모의실험을 통해 검증하였다. 스마트 수동 제어 시스템은 효과적인 반능동 제어 장치로 알려진 MR 감쇠기에 전자기 유도부를 도입하여 응답 변화에 따라 MR 감쇠기로 입력되는 전류를 변화시킴으로써 MR 감쇠기의 감쇠 특성을 조절하는 새로운 개념의 스마트 제진 시스템이다. 스마트 수동 제어 시스템에서 전자기 유도부는 영구자석과 솔레노이드 코일로 구성되며, 기존 스마트 제진 시스템의 계측기, 제어기, 외부 전원장치를 한꺼번에 대체할 수 있다. 면진 건물에 대한 스마트 수동 제어 시스템의 내진 성능을 수치적으로 검증하기 위하여 미국토목학회에서 제시한 면진 건물에 대한 벤치마크 제어 문제를 활용하였다. 스마트 수동 제어 시스템의 제진 성능을 MR 감쇠기를 이용한 기존 스마트 제어 시스템의 성능과 비교하였다. 수치 모의실험 결과를 통해 스마트 수동 제어 시스템이 면진 건물의 내진 성능을 개선하는 데 매우 유용함을 확인하였다.
수동형 제진장치를 이용하는 제진구조는 수년간 개발이 지속되고 있으며, 1990년대 중반이후로 여러 나라들에서 실무적인 적용이 빠르게 증가되고 있다. 국내의 경우 이러한 제진장치 중 강재이력형 댐퍼가 비교적 저렴한 비용과 설치와 관리가 용이하다는 이유로 건물의 내진설계를 위하여 보편적으로 많이 적용되고 있다. 이 논문에서는 건물의 지진응답을 개선하기 위하여 적용된 소위 카고메댐퍼로 불리우는 등방성 강재이력형 댐퍼(Isotropic Hysteretic Metallic Damper, IHMD)의 유효성에 대한 해석적인 사례연구를 제시하고 있다. 연구대상 건물은 18층 규모의 철근콘크리트 라멘조 아파트건물로 해석결과를 통하여 IHMD의 실효성을 실증적으로 보여주고 있다. 해석결과는 IHMD가 건물의 지진응답을 줄일 수 있는 매우 효과적인 방법임을 검증하고 있다.
The research field of structural control has evolved from the development of passive devices since 1970s, through the intensive investigation on active systems in 1980s, to the recent studies of semi-active control systems in 1990s. Currently semi-active control is considered most promising in civil engineering applications. However, actual implementation of semi-active devices is still limited due mainly to their system maintenance and associated long-term reliability as a result of power requirement. In this paper, the concept of functionally upgraded passive devices is introduced to streamline some of the state-of-the-art researches and guide the development of new passive devices that can mimic the function of their corresponding semi-active control devices for various applications. The general characteristics of this special group of passive devices are discussed and representative examples are summarized. Their superior performances are illustrated with cyclic and shake table tests of two example devices: mass-variable tuned liquid damper and friction-pendulum bearing with a variable sliding surface curvature.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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