본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

MR Damper의 Gap Size에 따른 제어성능 분석

Analysis of Control Performance in Gap Size of MR Damper

김대혁|전승곤|서상구|허광희
한국구조물진단유지관리공학회 (The Korea Institute For Structural Maintenance and Inspection)|2021.02|한국구조물진단유지관리공학회 논문집 (Journal of The Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection)|제25권 제1호|pp. 41-50

0

조회

0

다운로드

1

인용

0

참고문헌

키워드

자기유변유체MR fluid자기유변유체 댐퍼유로 폭준능동 제어장치소형 댐퍼MR DamperGap SizeSemi- activesmall Size Damper
주제분류안전공학

초록

본 연구에서는 MR Damper의 제어력을 결정하는 다양한 요인들 중, 유로폭(Gap Size)을 다르게 선정하여 그에 따른 제어력의 변화를 확인하였다. 이를 위해 Gap Size 1.0mm, 1.5mm인 MR Damper 두 대를 제작하고 인가전류와 가진조건을 정하였으며 그에 따른 동하중 실험을 수행하였다. 실험결과 최소제어력은 Gap Size 1.0mm 조건이 Gap Size 1.5mm 조건보다 3.2배 높았으며 최대제어력은 Gap Size 1.0mm 조건이 Gap Size 1.5mm 조건보다 2.3배 높았다. 또한, 인가전류에 따른 제어력의 증가폭은 Gap Size 1.0mm일 때 34N, Gap Size 1.5mm일 때 12.7N으로 나타났다. Gap Size가 커질수록 전체 제어력과 인가전류에 따른 제어력의 증가는 감소하였다. 두 개의 MR Damper의 동적범위를 확인해 본 결과 Gap Size 1.0mm일 때 평균 2.3, Gap Size 1.5mm일 때 평균 2.8인 것을 볼 때 두 MR Damper의 준능동제어장치로써 사용가능성을 확인하였다.

Abstract

In this study, the flow path width (Gap Size), which is the flow path of fluid, was selected differently among various factors that determine the Ccontrol Force of MR damper, and the change of Control Force was confirmed accordingly. For this purpose, two MR dampers with a Gap Size of 1.0mm and 1.5mm were fabricated, respectively, and dynamic load experiments were conducted according to changes in applied current and vibration conditions The experimental results showed that the minimum Control Force was 3.2 times higher than 1.5mm in the case of 1.0mm Gap Size, and the maximum Control Force was 2.3 times higher than 1.5mm in the case of 1.0mm Gap Size. In addition, the increased width of the Control Force according to applied current was 34N for Gap Size 1.0mm, and 12.7N for Gap Size 1.5mm. As the gap Size increased, the overall Control Force and the increase in the Control Force by the applied current decreased. Next, the dynamic range, which is a performance evaluation index of the semi-active Control device, was 2.3 on average under 1.0mm condition and 2.8 on average under 1.5mm condition, confirming the possibility of utilization as a semi-active Control device.

참고문헌 (18)

  1. Rabinow, J., "The magnetic fluid clutch", Electrical Engineering, 67(12), pp.1167~1167 (1948)
  2. 권순광, "굴삭기를 이용한 돌쌓기 장치 개발", 드라이브·컨트롤, 5(3), pp.9~14 (2008), 사단법인 유공압건설기계학회
  3. Yang G, "Large-scale MR fluid dampers : modeling and dynamic performance considerations", Engineering Structures, 24(3), pp.309~233 (2002)
  4. 이기학, "진동제어를 위한 준능동 TMD의 제어기법", 한국공간구조학회지, 7(2), pp.53~62 (2007), 한국공간구조학회
  5. Heo GH, "Designing a Smart Damping System to Mitigate Structure Vibration: Part 2. Experimental Approval of Unified Lyapunov Control Algorithm", Smart Structures and Material 12th SPIE Annual International Symposium, 5757(1), pp.587~593 (2005)
  6. 허광희, "준능동 진동 제어를 위한 MR 감쇠기의 동적 모델링을 통한 특성분석", 한국구조물진단유지관리공학회 논문집, 17(6), pp.61~69 (2013), 한국구조물진단유지관리공학회[DOI]
  7. Heo GH, "Control Performance Evaluation of cylinder Type Damper using SMG Fluid", Korean Society for Structural Maintenance and Inspection 2018 Spring Conference, pp.141~142 (2018)
  8. 김현수, "MR 감쇠기와 FPS를 이용한 하이브리드 면진장치의 수치해석적 연구", 한국지진공학회논문집, 9(2), pp.7~15 (2005), 한국지진공학회
  9. Datta TK., "A State-of-Art Review on Active Control of Structures", ISET Journal of Earthquake Technology, 40(1), pp.1~17 (2003)
  10. 허광희, "전단형 MR 댐퍼 및 Clipped-optimal 제어알고리즘을 이용한 사장교의 실시간 준능동 진동제어", 한국지진공학회논문집, 20(2), pp.113~123 (2016), 한국지진공학회
  11. Yang G, "Large-scale MR Fluid dampers : modeling and dynamic performance considerations", Engineering Structures, 24(3), pp.309~323 (2002)
  12. Sodeyama H, "Development of Large Capacity Semi-Active Seismic Damper Using MagnetoRheological Fluid", Transactions of the ASME, Journal of Pressure Vessel Technology, 126(1), pp.105~109 (2004)
  13. F. Weber, "Semi-active vibration absorber based on real-time controlled MR damper", Mechanical Systems and Signal Processing, 46(2), pp.272~288 (2014)
  14. 손정우, "부가적인 유로가 있는 MR 댐퍼의 감쇠력 특성", 한국소음진동공학회논문집, 25(6), pp.426~431 (2015), 한국소음진동공학회[DOI]
  15. Stanway R., "Non-linear Modeling of an Elcetro-rheological Vibration Damper", Journal of Electrostatics, 20(2), pp.167~184 (1987)
  16. Sodeyama H, "Dynamic Test and Simulation of Magneto-Rheological Dampers", Computer-Aided Civil and Intrastructure Engineering, 18(1), pp.45~57 (2003)
  17. "LORD Technical Data, MR Damper RD-8040-1, 2009 LORD Corporation OD DS7016 (Rev.0 6", 09)
  18. 허광희, "전단형 MR 댐퍼를 이용한 케이블 교량의 실시간 진동 제어-파워 모델 및 리야프노브 제어 중심으로", 한국지진공학회논문집, 21(5), pp.215~226 (2017), 한국지진공학회

관련 논문AI추천

건설구조물의 스마트 제어를 위한 준능동 MR 감쇠기의 설계 및 성능평가전준용, 허광희한국구조물진단유지관리공학회 · 한국구조물진단유지관리공학회 논문집2009 · 제13권 제2호준능동 진동 제어를 위한 MR 감쇠기의 동적 모델링을 통한 특성분석전승곤, 허광희한국구조물진단유지관리공학회 · 한국구조물진단유지관리공학회 논문집2013 · 제17권 제6호건설구조물의 준능동 진동제어를 위한 전단형 MR 댐퍼의 설계 및 실험적 평가전준용, 허광희건설환경연구소 · 청운대학교 건설환경연구소 논문집2013 · 제8권 제2호소형 MR감쇠기의 성능 실험에 기초한 준능동 제어 시스템민경원한국전산구조공학회 · 한국전산구조공학회논문집2006 · 제19권 제3호구조물의 진동제어를 위한 MR-damper의 최적 제어력 산정김충길, 서상구, 이진옥, 전승곤, 전준용, 허광희한국지진공학회 · 한국지진공학회논문집2016 · 제20권 제3호구조물의 진동 제어를 위한 압착식 MR 감쇠기의 동적 모델링전준용, 허광희한국구조물진단유지관리공학회 · 한국구조물진단유지관리공학회 논문집2009 · 제13권 제2호

이 간행물의 다른 논문 (13건)

구조물 노후도를 반영한 외부긴장 보강 효과에 관한 실험적 연구박종섭, 박희범, 강재윤, 김상현, 정우태pp. 1-6거푸집 패널이 부착된 1방향 중공슬래브의 구조 성능허무원, 윤성호, 박태원, 황규석, 채경훈pp. 7-15강봉 트러스 시스템으로 보강된 조적벽체의 면내·외 내진 거동 평가김상희, 황용하, 양근혁pp. 16-24소수성 증진을 위한 PMHS 유액 혼입 시멘트 복합체의 미세구조 분석오홍섭, 김영환pp. 25-32손상시나리오 기반 시스템 동바리 취약부재 도출 및 붕괴 위험성 분석박주현, 이종한, 안효준, 박세인pp. 33-40
원문 보기