• 제목/요약/키워드: 진동기반

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무선 상태감시 시스템용 진동 기반 에너지 획득 장치 (Vibration-based Energy Harvester for Wireless Condition Monitoring System)

  • 조성원;손종덕;양보석;최병근
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.393-399
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    • 2009
  • Historically, industrial condition monitoring has been performed by costly hard-wired sensors or infrequent checks by maintenance personnel equipped with hand held monitoring equipment. Self- powered wireless condition monitoring systems provides on-line monitoring of critical plant and machinery providing major operating cost benefits. A vibration energy harvester(VEH) is a device that converts kinetic energy occurred by machine vibration into useable electrical energy. Using VEHs to power wireless monitoring systems can yield significant benefits: increased reliability, lower life time costs and no battery disposal issues, etc. This paper proposes the novel prototype design and manufacturing of a VEH that can eliminate the effect by failed batteries.

임의 형상 고정단 평판의 고정밀도 고유치 해석을 위한 파동 함수 기반 무요소법 (Meshless Method Based on Wave-type Function for Accurate Eigenvalue Analysis of Arbitrarily Shaped, Clamped Plates)

  • 강상욱
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.602-608
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    • 2016
  • The paper proposes a practical meshless method for the free vibration analysis of clamped plates having arbitrary shapes by extending the non-dimensional dynamic influence function (NDIF) method, which was developed by the author in 1999. In the proposed method, the domain and boundary of the plate of interest are discretized using only nodes without elements unlike FEM and the system matrices are obtained by making domain nodes and boundary nodes satisfy the governing differential equation and boundary conditions, respectively. However, since the above system matrices are not square ones, the problem of free vibrations of clamped plates is not reduced to an algebraic eigenvalue problem. An additional theoretical treatment is considered to produce an algebraic eigenvalue problem. It is revealed from case studies that the proposed method is valid and accurate.

진동신호기반 배관감육 측정시스템 개발 (Development of Portable Vibration Signal-Based Pipe Wall Thinning Inspection Device)

  • 한순우;박진호;강토;손기성
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.545-547
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    • 2014
  • The portable vibration signal-based pipe wall thinning inspection device was developed in this work. Compared to wall-thinning detection using conventional ultrasonic thickness measurement gauge, the proposed device can estimate average wall thickness of wide range and be applied to in-service pipes. The measurement principle of the device was briefly described and the configrations of hardware and software were explained. It was shown that the device can gauge average wall-thickness of test specimens with high precision.

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카메라를 이용한 구조물의 동특성 추출 (Modal Parameter Extraction Using a Digital Camera)

  • 김병화
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권12호
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    • pp.1229-1236
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    • 2008
  • A set of modal parameters of a stay-cable have been extracted fi:on a moving picture captured by a digital camera supported by shaking hands. It is hard to identify the center of targets attached on the cable surface from the blurred cable motion image, because of the high speed motion of cable, low sampling frequency of camera, and the shaking effect of camera. This study proposes a multi-template matching algorithm to resolve such difficulties. In addition, a sensitivity-based system identification algorithm is introduced to extract the natural frequencies and damping ratios from the ambient cable vibration data. Three sets of vibration tests are conducted to examine the validity of the proposed algorithms. The results show that the proposed technique is pretty feasible for extracting modal parameters from the severely shaking motion pictures.

블루투스를 이용한 IT융합 회전진동 계측기 (Blutooth-based Vibration Monitoring Tool)

  • 최현덕;염상길;노영주;김성수
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.725-728
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    • 2010
  • 정밀도의 향상과 작업환경의 개선은 산업이 발전함에 따라 필연적으로 동반하게 되며, 진동의 정밀제어는 이를 위한 핵심적인 요소기술이라고 할 수 있다. 진동의 측정, 분석 및 진단은 생산단계에서 이루어지는 교정으로 부터 설치된 제품의 유지보수까지 다양한 이유로 실시된다. 어떠한 작업이든 생산 현장에서 장비를 분리하여 이동을 하게 되면, 생산에 영향을 미칠 수 밖에 없다. 이러한 상황을 개선하기 위한 방법으로 현장 밸런싱이 요구되고 있으며, 계측진단장비의 이동성을 개선하면 이러한 요구에 대처할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 IT융합에 기반을 둔 기기 개발 중에서 블루투스를 이용하여 진동 계측장비의 휴대성과 모니터링의 다중성을 향상하여 구축한 사례를 설명한다.

무선 센서 네트워크를 이용한 실시간 Feedback 진동제어 시스템 개발 (The Development of Real-time Feedback Vibration Control System Using Wireless Sensor Networks)

  • 허광희;김충길;안의종
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.60-66
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    • 2012
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 이용한 피드백 진동제어 시스템을 구성하고, 모형 구조물을 대상으로 구성된 시스템의 진동제어효과를 실험적으로 검증하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 블루투스 기반의 무선 I/O 센서 시스템과 스마트 재료를 사용한 전단형 MR 댐퍼를 개발하고, 또한 일정한 크기의 정현파형을 발생시키는 가진기 및 모형 단순보 구조물을 이용하여 피드백 진동제어 시스템의 실험�V을 구성하였다. 진동제어 실험은 가진기를 이용해 보의 1/4 등분점에서 일정하게 가진한 상태에서, 보 중앙점에 수직방향으로 설치된 MR 댐퍼를 이용해 진동을 제어하였으며, 보의 2/4 등분점에서의 가속도 응답을 획득하여 제어효과를 평가하였다. 이때, 제어명령은 보 중앙점에 무선 I/O 센서 노드를 설치하고, 여기서 획득된 가속도 응답이 일정 크기 이상일 경우에 설정된 범위의 전압신호를 MR 댐퍼로 출력하도록 설정하였다. 최종적으로 본 논문에서 구성된 무선 센서 네트워크 기반의 실시간 피드백 진동제어 시스템은 비록 제한적인 명령 체계에서 검증되었지만, 실시간적으로 목적된 제어명령의 발생시킴으로써 구조물의 진동을 효과적으로 감소시키는 것을 확인하였고, 추후 다양한 준능동 제어 알고리즘을 적용한 구조적 응답제어시스템으로의 활용 가능성을 제시하였다.

Chattering에 의한 위성 탑재체 지향성능저하 최소화를 위한 반능동제어기법 성능분석 (Performance Investigation of Semi-Active Control Logic to Minimize a Pointing Performance Degradation of On-Board Payload by Chattering Effects)

  • 오현웅;최영준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.882-889
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    • 2010
  • 수동형 진동제어 방식과 같이 시스템이 안정되며, 수동형에 비해 높은 제진 효과가 기대되는 반능동 진동제어 방식은 시스템의 안정화가 요구되는 우주구조물의 제진방법에 유효한 진동제어 방식중 하나이다. On-Off 제어방식에 근거한 반능동 제어는 On-Off 스위칭 시에 전달력의 불연속성으로 인한 chattering을 발생시킬 수 있으며, 이는 탑재체 구조물의 고유진동수와의 커플링으로 인하여 지향성능을 저하시키는 원인으로 작용할 수 있다. 본 논문에서는 chattering 영향 최소화를 통한 지향성능향상을 목적으로 LQ(Linear Quadratic)이론에 기반한 가변 감쇠형 반능동 제어기법을 제안하였다. 시뮬레이션 결과는 본 논문에서 제안한 반능동 제어기법은 기존의 skyhook와 LQ를 기반으로 하는 Bang-Bang 반능동 제어기법과 비교하여 높은 진동절연 성능을 나타내고 있다.

선형모델을 이용한 수동변속기의 동적 특성 연구 (Study on the Dynamic Characteristics of a Manual Transmission Using Linear Models)

  • 윤종윤;이일재
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.240-248
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    • 2013
  • 자동차 수동변속기 내 래틀과 같은 회전체 진동은 엔진 연소폭발 주기와 연동하여 발생한다. 이러한 충격형 진동 특성은 선형 시간 불변 분석법을 적용하여 살펴볼 수 있다. 기어의 동적 특성을 이해하기 위해, 특정 형태의 앞 바퀴 굴림 방식 수동 변속기에 대한 연구를 수행하였다. 첫째, 동특성 고유값과 주파수 응답함수를 기반으로 자유도를 줄이는 방법을 제시하였는데, 이는 행렬의 크기를 줄이는 효과적인 역할을 한다. 둘째, 단일 질량 플라이휠과 이중 질량 플라이휠의 동적 특성을 비교하였다. 모빌리티 분석을 기반으로 한 이중 질량 플라이휠의 효과를 검토하였는데, 이로부터 진동에 의해 가진되는 충격을 회피하기 위한 기본 개념을 이해 할 수 있다. 마지막으로, 두 단계 클러치 댐퍼로부터 유효 강성 값을 도출하여 선형 불변형 시스템 모델을 연구하였다. 두 단계의 서로 다른 클러치 강성조합을 이용하여 클러치 댐퍼의 동적특성에 대한 관계를 예측할 수 있다.

PZT 적층 압전체 기반의 인공중이용 트랜스듀서 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Vibration Transducer based on PZT Multi-layered Actuator for Implantable Middle Ear Hearing Devices)

  • 박일용;정의성;성기웅;김민우;조진호
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.29-36
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    • 2007
  • 최근 기존 공기 전도형 보청기의 문제점과 불편함을 해결하기 위해 이식형 보청기인 인공중이 (Implantable middle ear hearing devices, IMEHDs)가 미국, 일본, 한국 등에서 활발히 연구 개발되고 있다. 본 논문은 인공중이용 진동체로서 PZT 적층 압전체 기반의 플로팅 매스 트랜스듀서의 설계 및 구현에 관한 것이다. 인공중이용 압전 플로팅 매스 트랜스듀서 (piezoelectric floating mass transducer, PFMT)의 기계적 진동 특성을 구하기 위한 근사적 모델링과 이의 해석을 위한 전기적 변환을 통한 진동 특성 분석을 수행하여 트랜스듀서 설계에 반영하여 구현하였다. 구현된 PFMT를 본 연구팀이 개발한 완전 이식형 인공중이 시스템 시작품에 적용하였으며, PFMT의 성능을 확인하기 위해 PFMT를 사체 이소골에 장착한 후 이소골 진동변위를 측정하는 실험을 행하였다. 이를 통해 본 논문에서 설계 및 구현된 PFMT의 인공중이용 진동 트랜스듀서로서 유효성을 확인하였다.

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DMD기반 Kirchhoff-Love 판의 모드 분석과 수치해 예측 (DMD based modal analysis and prediction of Kirchhoff-Love plate)

  • 신성윤;조광현;배석찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권11호
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    • pp.1586-1591
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    • 2022
  • Kirchhoff-Love 판 (KLP) 방정식은 특정 외력이 얇은 막에 끼치는 변형을 기술하는 잘 알려진 이론이다. 한편, frequency 도메인에서 진동하는 판을 해석하는 것은 주요 진동 주파수와 고유함수들을 구하는 것과 판의 진동을 예측하는데 중요하다. 다양한 모드 분석 방법들 중 dynamic mode decomposition (DMD)는 효율적인 data 기반 방법이다. 이 논문에서 우리는 DMD를 기반으로 sine 유형 외력의 영향력 안에 있는 KLP의 모드 분석을 수행한다. 우리는 먼저 유한차분법을 사용하여 이산적으로 표현된 시계열 형식의 KLP 해를 구한다. 720,00개의 FDM으로 생성된 해중에서, 오직 500개의 해만을 DMD의 구현을 위해 선택한다. 우리는 결과적으로 얻어진 DMD-mode를 보고한다. 또한, DMD를 통하여 KLP의 해를 예측하는 효율적인 방법을 소개한다.