• Smart Structures and Systems
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• 제18권1호
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• pp.53-74
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• 2016

This paper presents an experimental study on constructing a tunable secondary suspension for high-speed trains using magneto-rheological fluid dampers (referred to as MR dampers hereafter), in the interest of improving lateral ride comfort. Two types of MR dampers (type-A and type-B) with different control ranges are designed and fabricated. The developed dampers are incorporated into a secondary suspension of a full-scale high-speed train carriage for rolling-vibration tests. The integrated rail vehicle runs at a series of speeds from 40 to 380 km/h and with different current inputs to the MR dampers. The dynamic performance of the two suspension systems and the ride comfort rating of the rail vehicle are evaluated using the accelerations measured during the tests. In this way, the effectiveness of the developed MR dampers for attenuating vibration is assessed. The type-A MR dampers function like a stiffness component, rather than an energy dissipative device, during the tests with different running speeds. While, the type-B MR dampers exhibit significant damping and high current input to the dampers may adversely affect the ride comfort. As part of an ongoing investigation on devising an effective MR secondary suspension for lateral vibration suppression, this preliminary study provides an insight into dynamic behavior of high-speed train secondary suspensions and unique full-scale experimental data for optimal design of MR dampers suitable for high-speed rail applications.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1422-1427
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• 2007

MR fluid is a suspension of micrometer-sized magnetizable particles in silicon oil and a functional fluid whose apparent viscosity can be controlled by the applied magnetic field strength. In this paper, a rotary brake using MR fluid called MR brake for tension control of precision machinery such as roll-to-roll printing machinery is presented. First, to obtain the higher performance than conventional powder brake, a MR brake with a modified rotor shape is newly designed and analyzed using FEM. Second, the prototype of MR brake is fabricated with the optimized structural parameters and an experimental apparatus is constructed. Then, basic characteristics of the MR brake are investigated with the different MR fluids. Finally, the validity of the developed MR brake is verified through the comparison with the conventional powder brake.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.111.6-111
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• 2001

A seat suspension system with a controlled MR(Magneto Rheological) fluid damper is introduced to improve the ride quality and prevent the health risk of a driver compared to conventional seats. The system locates between a seat cushion and base, and is composed of a spring, MR fluid damper and controller. The MR fluid damper designed in valve mode is capable of producing a wide range of damping force according to applied currents. In experiments, a person was sitting on the controlled seat excited by a hydraulic system. The skyhook control, continuous skyhook control and relative displacement control were applied and the continuous skyhook control improved the vibration suppression by 36.6%.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 I
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• pp.229-234
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• 2001

A practical and effective semi-active on-off control law is developed for vibration attenuation of a natural, multi-degree-of-freedom suspension system, when its operational response mode is available. It does not need the accurate system parameters and dynamics of semi-active actuator. It reduces the total vibratory energy of the system including the work done by external disturbances and the maximum energy dissipation direction of the semi-active control device is tuned to the operational response mode of the structure. The effectiveness of the control law is illustrated with a three degree-of-freedom excavator cabin model.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1338-1343
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• 2000

This paper deals with an application of Magneto-Rheological (MR) fluid to a small size mount for precision equipment of automobiles. MR fluid is known as a class of functional fluids with controllable apparent viscosity of fluid by the applied magnetic field strength. A typical MR fluid is a suspension where pure iron particles of $1{\sim}20mm$ in diameter are dispersed in a liquid such as mineral oil or silicone oil, at the concentration of $20{\sim}40$ vol%. Electro magnetic coil is installed at the bottom of a variable-damping mount filled with MR fluid, and its performance was investigated experimentally. Furthermore, the properties of the MR Mount on experimental Study were explained analytically by mechanical model of the MR mount.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.157-164
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• 2016

이 논문은 MR 댐퍼를 적용한 맥퍼슨 타입의 반 능동 현가장치의 진동제어에 관한 연구를 보여준다. 맥퍼슨 스트럿의 기하학적 분석을 바탕으로 동역학 지배 방정식이 설립되었으며, 제어기 설계를 위해 평형 점 근처의 비선형적 운동이 선형화하였다. 이어서 시스템의 향상된 반응시간을 위해 새로운 적응 움직임 슬라이딩모드 제어기를 제안하였으며, 시뮬레이션을 통해 범프와 랜덤도로에서 차량으로 가해지는 진동에 따른 제어 성능을 기존슬라이딩모드 제어기 및 스카이훅 제어기와의 비교를 통해 우수성을 평가하였다.

• 유변학
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• 제11권2호
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• pp.112-121
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• 1999

현가장치의 기능은 노면으로부터의 진동이나 충격을 차체와 격리시키며 주행시 차량의 안전성을 확보하는데 있다. 고정된 스프링과 댐퍼의 특성으로는 두 가지 차량 주행특성을 나타내는 차체 가속도와 타이어 동적력을 최소화할 수 없으므로 가변형 댐퍼를 이용한 반능동식 현가장치로서 승차감과 주행 안정성을 동시에 고려하여 성능 지수를 설계하는 LQ(Linear Quadratic)제어 이론을 적용하는 연구가 진행되고 있다. LQ 제어 성능지수의 가중함수는 주파수와 시간에 관계없이 상수로 고정되기 때문에 각 요소에 대한 비중이 모든 상황에서 동일하나 승차감이나 주행 안정성의 평가기준이 모든 주파수에서 동일하지 않으므로 본 연구에서는 자기유변댐퍼를 장착한 1/4차의 반능동형 현가장치를 구성하고 LQ 제어의 문제점을 해결하는 Frequency shaped 최적 제어를 이용하여 특정 주파수 범위에서 차량의 승차감과 주행 안정성을 향상시킨다. Frequency shaped 최적 제어는 가중치가 주파수의 함수인 성능 지수를 통해 제어 규칙을 구하는데, 가중함수의 설계기준을 인간이 가장 민감하게 느끼는 4~8Hz의 주파수에서는 승차감에 두고 차축 고유 진동수 부근에는 주행안전성에 둔다. 모사실험과 실험 결과로부터 Frequency shaped 최적 제어기를 장착한 반능동형 현가장치가 승차감과 주행 안정성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.4747-4752
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• 2013

MR 유체의 물리적 특성은 자기장에 의해 영향을 받으며, 베이스 오일에 마이크로 크기의 자성 파우더가 분산되어 있다. 그러므로 오일과 파우더의 밀도 차이로 MR 댐퍼에 사용되는 MR 유체의 분산 안정성은 중요한 문제이다. 본 실험연구에서는 MR 댐퍼에 사용되는 MR 유체의 화학적 조성에 따른 물리적 특성을 규명해보고자 MR 유체를 제조하여 분산 안정성과 물리적 특성을 조사하였다. 216종의 MR 유체는 자성파우더(2종), 계면활성제(2종), 베이스오일(2종), 특성첨가제(3종), 밀도(3종), 점도(3종)을 이용하여 제조되었다. 실험결과로부터 SEM, 자속밀도, MR 유체의 상등액과 침강층의 분산 자료를 확보하였다.