• 제목/요약/키워드: 적층 압전 작동기

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브레이크용 소형 압전유압펌프 가압 동특성 해석 (On the Pressurization Characteristics of Small Piezoelectric Hydraulic Pump for Brake System)

  • 정민지;황재혁;배재성;권준용
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권11호
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    • pp.963-970
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    • 2015
  • 본 연구에서는 압전유압펌프의 챔버부, 체크밸브, 부하, 펌프구동제어기 등 유압펌프 전체 구성품의 해석 모델링을 통하여 브레이크용 소형 압전유압펌프의 가압 동특성을 해석하였다. 가압 동특성을 해석하기 위해 먼저 적층형 압전작동기가 챔버내에서 압력을 형성하는 과정을 모델링하였다. 체크밸브 개도에 따른 유량계수 식을 얻기 위해, 유한요소코드 해석을 통해 체크밸브 압력분포 및 유동결과를 얻은 후 체크밸브 유량계수식을 커브 피팅으로 유도하였다. 또한 부하압력을 피드백 받아 작동기 입력전압을 제어하여 부하압력이 입력명령 압력을 잘 추종하도록 펌프구동제어기를 설계하였다. 시뮬레이션 결과 브레이크 작동에 필요한 정상작동압력까지 도달하는데 걸리는 시간은 약 0.03ms 정도이다. 본 연구에서 얻어진 해석 시뮬레이션 결과는 실제 실험결과와 비교를 통해 타당성을 검증하였다.

압전세라믹을 이용한 지능 복합적층판의 강제진동의 능동제어 (Active Control of Forced Vibrations in Smart Laminated Composite Plates Using Piezoceramics)

  • 강영규;구근회;박현철
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.193-199
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    • 2001
  • Active control of forced vibration of the cantilevered laminated composite plates using collocated piezoceramic sensor/actuator is analyzed numerically and verified experimentally for various fiber orientations. Impact on the stiffness and the damping properties is studied by varying stacking sequence of [$\theta$$_{4}$O$_{2}$90$_{2}$]s for the laminated composite plate. For the forced vibration control, the plate is excited by one pair of collocated PZT exciters in resonance and its vibrational response is suppressed by the other collocated PZT sensor/actuator using direct negative velocity feedback. It is shown that the active control of forced vibration is more effective for the smart laminated plate with higher modal damped stiffness(2ζ$\omega$/aup 2/) .

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압전작동기를 이용한 무인항공기 EO/IR 센서 마운트의 능동 진동 제어 (Active Vibration Control of UAV EO/IR Sensor Mount Using Piezoelectric Actuator)

  • 박동현;최승복
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권12호
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    • pp.1278-1285
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    • 2008
  • This paper presents an inertia type of piezostack based active mount fur unmanned aero vehicle (UAV) camera system. After identifying the stiffness and damping properties of the rubber element and piezostack a mechanical model of the active mount system is established. The governing equation of mount is then derived and expressed in a state space form. Subsequently, a sliding mode controller which is robust to uncertain parameters is designed in order to reduce the vibration imposed according to the military specification associated with UAV camera mount system operation. Control performances such as acceleration and transmitted force are evaluated through both computer simulation and experimental implementation.

능동 비틀림 제어기법을 이용한 복합재료 로터 블레이드의 진동 억제 (Vibration Reduction of Composite Helicopter Blades using Active Twist Control Concept)

  • ;유영현;정성남
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.139-146
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    • 2009
  • 능동 비틀림 제어기법을 이용한 복합재료 로터 블레이드의 헬리콥터 진동억제에 대한 수치연구를 수행하였다. 허브에 작용하는 진동하중 억제를 위해 복합재료 블레이드의 탄성 연계와 함께 압전 소재의 전단변형 메커니즘을 이용하였다. 로터 블레이드는 표면에 압전 작동기를 부착한 박벽 상자형 단면을 갖는 복합재료 보로 모델링하였다. 회전익에 대한 지배 운동방정식은 Hamilton 원리를 이용하여 구성하였고, 공력하중은 자유후류모델을 포함하는 비정상 공력 이론을 이용하여 구했다. 다양한 탄성연계 적층과 능동 작동기를 부착한 복합재료 블레이드에 대해 허브진동 하중 특성을 고찰하였다. 수치해석 결과 최적 제어 알고리듬을 적용하여 $N_b$/rev 진동하중을 대폭 줄일 수 있음을 보였다.

음향방출법을 이용한 평판형 압전 복합재료 작동기의 파괴거동 해석 (Analysis of the Fracture Behavior of Plate-type Piezoelectric Composite Actuators by Acoustic Emission Monitoring)

  • 우성충;구남서
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.220-230
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    • 2006
  • 3점 굽힘 하중을 받는 단일 PET 및 평판형 압전 복합재료 작동기(PCA)의 파괴거동을 음향방출(AE) 법을 이용하여 살펴보았다. 단일 PET의 경우 최대 굽힘하중에서 발생한 AE신호는 고진폭 및 긴 유지시간을 갖는 특징을 보였으며 FFT에 의한 지배 주파수 대역을 확인한 결과 $100{\sim}230kHz$의 비교적 저주파수 대역이었다. PCA의 경우, stage 1에서 발생한 80dB이상의 고진폭 및 $170{\sim}223kHz$의 저 지배 주파수 대역을 갖는 신호는 PZT층에서의 취성파괴 및 PZT층과 인근 섬유층 사이의 층간분리에 의한 것으로 추정되었다. 상기의 AE거동 해석결과와 광학현미경 및 주사전자현미경에 의한 손상관찰에 근거하여 비대칭으로 적층된 PCA의 파괴거동과 관련한 AE특성을 규명하였다.

MFC와 능동 제어를 이용한 손상된 복합재의 동적 특성 복원 (Dynamic Characteristics Modification of Damaged Composite Structure Using MFC and Active Control Algorithm)

  • 손정우;김흥수
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권12호
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    • pp.1066-1072
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    • 2013
  • In this work, active control algorithm is adopted to reduce delamination effects of the damaged composite structure and control performance with MFC actuator is numerically evaluated. Finite element model for the damaged composite structure with piezoelectric actuator is established based on improved layerwise theory. In order to achieve high control performance, MFC actuator, which has increased actuating force, is considered as a piezoelectric actuator. Mode shapes and corresponding natural frequencies for the damaged smart composite structure are studied. After design and implementation of active controller, dynamic characteristics of the damaged smart composite structure are investigated.

MFC를 이용한 손상된 복합재의 능동제어 (Active Control of Damaged Composite Structure Using MFC Actuator)

  • 손정우;김흥수
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.535-540
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    • 2013
  • In this work, active control algorithm is adopted to reduce delamination effects of the damaged composite structure and control performance with MFC actuator is numerically evaluated. Finite element model for the damaged composite structure with piezoelectric actuator is established based on improved layerwise theory. In order to achieve high control performance, MFC actuator, which has increased actuating force, is considered as a piezoelectric actuator. Mode shapes and corresponding natural frequencies for the damaged smart composite structure are studied. After design and implementation of active controller, dynamic characteristics of the damaged smart composite structure are investigated.

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적층형 압전재료를 이용한 초정밀 선형 모터에 관한 연구 (Research for ultra precision linear motor by using piezo stack actuators)

  • 임장환;김재환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.649-654
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    • 2003
  • This paper is focused on the research of the ultra precision linear motor by using piezo stack actuators. The development of linear motor which can be controlled nano or micro scale is necessary for the precision manufacturing. Self-moving-cell principle is used for the design of linear motor Self-moving-cell linear motor is consisted of three cell structures, and each cell has two shells and one piezo-stack actuator. Each cell can do clamping and moving by two shell structures. The shell structure deformation by piezo stack actuator can move the linear motor by losing the clamping between the shall and guideway. This paper presents the design, manufacturing and test of the motor.

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LIPCA에 공급되는 전기장의 변화가 PZT 특성과 적층배향에 미치는 영향 (The Effect of Variable Electric Fields on the PZT Characteristic and Laminate Configuration in LIPCA)

  • 김철웅;남인창;윤광준
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.397-398
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    • 2006
  • The advanced piezoelectric ceramic composite actuator, which is called LIPCA with the FRP and the optimization of the laminate configuration, was performed to maximize the stress transfer and the fiber bridging effect. This study evaluated the effect of variable electric fields on the PZT characteristic, laminate configuration and fatigue characteristics under the resonance frequency, which meant the largest performance range and the changes of its interlaminar phase were also evaluated by stages. In conclusions, Comparing with the fatigue lift of intact LIPCA, the fatigue life of LIPCA embedded by the artificial delamination was decreased up to 50%. The micro void growth and the coalescence of epoxy were actively made at the interlaminar phase subject to the large tensile stress.

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