• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권12호
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• pp.881-887
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• 2015

The stiffness and natural frequencies for blades, flexbeam, and torque tube of bearingless rotor system are measured to determine the material input properties such as mass distributions and stiffness distribution for the rotor dynamics and load analysis. The flap stiffness, lag stiffness, and torsional stiffness are calculated by measuring section strain or twist angle, gages position, and applied loads through bending and twist tests. The modal tests are undertaken to find out the natural frequencies for flap, lag, torsion modes in non-rotating conditions. The stiffness values and mass properties are tuned and updated to match prediction frequencies to the measured frequencies. The rotorcraft comprehensive code(CAMRAD II) is used to analyze the natural frequencies of the specimens. The analysis results with the updated material properties agree well with the measured frequencies. The updated properties will be used to analyze the rotor stability, dynamic characteristics and loads for the rotor rotation test in a whirl tower.

• 전기학회논문지
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• 제61권5호
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• pp.690-697
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• 2012

Novel 8/10 bearingless switched reluctance motor, which can control rotor radial positions with magnetic force, is proposed. The motor has combined characteristics of switched reluctance motor and magnetic bearing. This paper proposes a air-gap control system method of suspending force control in a bearingless switched reluctance motor (BLSRM). The proposed radial force control scheme is independent to the torque winding current. A PI direct current control (DCC) controller and look-up table are used to maintain a constant rotor air-gap. From the analysis and the experimental results, it is shown that the proposed strategy is effective in realizing a naturally decoupled radial force control of BLSRM.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권8호
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• pp.655-661
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• 2012

본 연구에서는 비정렬 중첩 혼합 격자계를 사용하는 전산유체기법으로 무베어링 로터허브의 공기역학적 항력을 계산하였다. 동체와 로터 허브 모두 점성 항력보다는 압력 항력이 주요 요소로 작용하고 있으며, 토크 튜브의 항력이 허브 항력에서 가장 큰 비중을 차지하고 있음을 확인할 수 있었다. 허브 항력은 동체 항력 대비 39~41%를 차지하는 것으로 나타났다. 최종적으로 개발된 헬리콥터의 항력 추세와의 비교를 통해, 설계된 무베어링 로터 허브의 항력은 요구도를 충족시키는 것으로 확인되었다.

• Composites Research
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• 제27권6호
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• pp.207-212
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• 2014

The shape optimization of composite flexbeam sections of a bearingless helicopter rotor is studied using a finite element (FE) sectional analysis integrated with an efficient evolutionary optimization algorithm called particle swarm assisted genetic algorithm (PSGA). The sectional optimization framework is developed by automating the processes for geometry and mesh generation, and the sectional analysis to compute the elastic and inertial properties. Several section shapes are explored, modeled using quadratic B-splines with control points as design variables, through a multiobjective design optimization aiming minimum torsional stiffness, lag bending stiffness, and sectional mass while maximizing the critical strength ratio. The constraints are imposed on the mass, stiffnesses, and critical strength ratio corresponding to multiple design load cases. The optimal results reveal a simpler and better feasible section with double-H shape compared to the triple-H shape of the baseline where reductions of 9.46%, 67.44% and 30% each are reported in torsional stiffness, lag bending stiffness, and sectional mass, respectively, with critical strength ratio greater than 1.5.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.865-866
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• 2006

Bearingless Switched Reluctance Motor(SRM) have combined characteristics of SRM and magnetic bearing. Production of radial force for rotor shaft magnetic suspension is explained with differential stator windings. Bearingless SRM is simple structurally because the permanent magnet does not exist and bearing does not take the influence at the environment because it does not exist and has strong torque, and loss of bearing by bearing current has the advantage not to exist. In this paper, a design method of bearingless SRM for suspension power and starting torque is proposed. The design model is implement by maxwell.

• 항공우주기술
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• 제11권1호
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• pp.19-26
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• 2012

무베어링 로터 허브시스템 개발에서 할당된 공기역학적 허브 항력 요구도를 분석하여, 요구도에서 제시된 방법으로 입증 가능하도록 요구도를 구체화 시켰다. 초기 허브 형상에 대해 공력계수에 기반하여 항력 예측을 수행하였으며, 요구도 충족을 위한 설계 변경안을 제시하였다. 최종 형상에 대해 전산유체기법을 사용하여 항력 예측을 수행하였으며, 그 결과 구체화된 요구도를 만족시킴을 확인할 수 있었다. 또한 기 개발된 헬리콥터의 추세선으로부터 유추할 수 있는 허브 항력의 범위 내에 있음을 확인할 수 있다.

• Composites Research
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• 제17권3호
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• pp.29-37
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• 2004

본 연구에서는 대변형 보이론을 이용하여 정지 비행 시 복합재 무베어링 로우터 시스템의 공력탄성학적 안정성 해석을 수행하였다. 무베어링 로우터 시스템은 유연보, 토오크 튜브, 피치 링크, 그리고 메인 블레이드로 구성된다. 유연보, 토오크 튜브, 그리고 메인 블레이드를 각각 플랩 굽힘, 리드-래그 굽힘, 비틀림 그리고 축 방향 변형의 탄성 운동을 하는 보로 가정하고, 1차원 보 요소로 모델링을 하였다. 또한, 유연보를 복합재료 적층판으로 구성된 비틀림에 유연한 직사각형 단면을 갖는 보로 모델링 하여, 1차원 보 해석에 필요한 유효 단면 상수를 얻었다. 외력으로는 2차원 준-정상 공기력 모델을 적용하였으며, 보의 유한 요소 지배방정식은 헤밀턴 원리(Hamilton's principle)를 이용하여 얻었다. 공력 탄성학적 안정성 해석을 수행하기 위하여 p-k 방법을 이용하였으며, 유연보의 적층각과 적층 순서에 따른 구조적 연성이 무베어링 로우터 시스템의 공란성 안정성에 미치는 영향을 알아보았다.

• 항공우주기술
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• 제13권1호
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• pp.10-19
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• 2014

기존의 헬리콥터 로터 시스템에서 기계적 힌지/베어링 부품을 복합재 빔 구성품으로 대체하여 중량과 부품수를 줄인 무베어링 허브 시스템을 설계하였으며, 그 중 중요 구성품인 유연보와 토크튜브에 대한 피로 안전수명 해석을 수행하였다. VABS를 이용한 2차원 단면 해석 수행을 통해 인장, 굽힘 및 뒤틀림 강성을 도출하였으며 2차원 탄성 보 모델에 대한 단면 구조해석 방법을 적용하여 각 단면에 발생하는 변형율을 계산하였다. 각 복합재 소재에 대한 S-N 곡선을 Wohler equation을 적용하여 생성하였으며, 정적구조해석을 통해 피로파손에 취약할 것으로 판단되는 영역에 대한 피로해석을 수행하였다. 헬리콥터 운영시로부터 구성품에 발생하는 하중은 CAMRAD II를 통해 계산하였으며, 하중해석 결과를 HELIX/FELIX 표준 하중 스펙트럼에 적용하여 무베어링 로터 허브 시스템의 하중 스펙트럼을 생성한 후, 이를 통해 최종적으로 피로 안전수명을 산출하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제6권1호
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• pp.1-6
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• 2012

During helicopter rotor system development process, whirl tower test is conducted basically. For conducting whirl tower test during bearingless hub development process, design new blade or using existing blade with repair or remodeling. Because simple shape and efficient aerodynamic characteristic, BO-105 blade is used for hub system development widely. Originally BO-105 Blade is used for hingeless hub, so flap stiffness and lag stiffness on blade root area is relatively low. So appling BO-105 blade to bearingless hub whirl tower test, root area have to be reinforce. In this paper, suggest reinforcement method of BO-105 blade root area.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.682-684
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• 2015

A 12/14 bearingless switched reluctance motor (BLSRM) with hybrid stator poles has been proposed due to the outstanding decoupling characteristics between the torque and suspending force. However, the motor is a two-phase motor. The output torque of the motor has torque dead zone and high torque ripple. Hence, the motor cannot self-start at some rotor positions. To solve the self-starting problems and reduce the torque ripple, a stepped rotor is proposed in this paper. Then, the motor with the stepped rotor is optimally designed. In the new designed motor, the majority parameters are kept the same with those of original motor; only the torque pole arc and rotor pole shape are optimally designed. The characteristics of the redesigned motor, such as inductance, torque and suspending force, are analyzed and compared with those in the original motor. Finally, the effectiveness of the proposed method is verified by the simulation results.