• 한국항공우주학회지
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• 제34권3호
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• pp.60-66
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• 2006

본 논문에서는 기존에 개발한 압전 복합재료 작동기인 LIPCA가 동적 구조물의 작동기로 적용 가능한지를 평가하였다. 압전 세라믹 층, 탄소/에폭시 층 및 유리/에폭시 층으로 이루어진 LIPCA 작동기는 단일 PZT에 비하여 성능 및 내구성이 크다는 장점이 있다. 성능 평가를 위하여 정적 작동력 실험과 진동 제어 실험을 수행하였다. 알루미늄 보의 한 쪽 면에 LIPCA와 단일 PZT를 각각 보에 부착하고 반대쪽 면에는 변형률 게이지를 부착하였다. 먼저 정적 작동력 실험에서는 작동 전압에 따른 변형률 신호를 등가 작동 모멘트로 환산하여 크기를 비교함으로써 성능을 평가하였다. 진동 제어 실험에서는 스트레인 게이지의 변형률 신호를 PID 제어 알고리듬을 사용하여 보의 자유 진동을 억제하도록 제어 신호를 생성하였다. 진동 신호가 감쇠하는 정도를 나타내는 안정화 시간을 비교함으로써 성능을 평가하였다. 실험 결과 LIPCA가 정적 작동 뿐 아니라 자유 진동 제어에서도 단일 PZT보다 성능이 우수함을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권5호
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• pp.1029-1062
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• 2016

In this research, the nonlinear free vibration analysis of boron-nitride micro ribbon (BNMR) on the Pasternak elastic foundation under electrical, mechanical and thermal loadings using modified strain gradient theory (MSGT) is studied. Employing the von $K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ nonlinear geometry theory, the nonlinear equations of motion for the graphene micro ribbon (GMR) using Euler-Bernoulli beam model with considering attached mass and size effects based on Hamilton's principle is obtained. These equations are converted into the nonlinear ordinary differential equations by elimination of the time variable using Kantorovich time-averaging method. To determine nonlinear frequency of GMR under various boundary conditions, and considering mass effect, differential quadrature element method (DQEM) is used. Based on modified strain MSGT, the results of the current model are compared with the obtained results by classical and modified couple stress theories (CT and MCST). Furthermore, the effect of various parameters such as material length scale parameter, attached mass, temperature change, piezoelectric coefficient, two parameters of elastic foundations on the natural frequencies of BNMR is investigated. The results show that for all boundary conditions, by increasing the mass intensity in a fixed position, the linear and nonlinear natural frequency of the GMR reduces. In addition, with increasing of material length scale parameter, the frequency ratio decreases. This results can be used to design and control nano/micro devices and nano electronics to avoid resonance phenomenon.