준능동 진동 제어를 위한 MR 감쇠기의 동적 모델링을 통한 특성분석 (Characteristics and Dynamic Modeling of MR Damper for Semi-active Vibration Control)

서지정보

· 발행기관 : 한국구조물진단유지관리공학회
· 수록지 정보 : 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 / 17권 / 6호 / 61 ~ 69페이지
· 저자명 : 허광희, 전승곤

초록

본 연구에서는 준능동 진동 제어를 위한 MR 감쇠기의 동적 모델링을 통한 특성을 분석 및 평가하였다. 실제 구조물 크기의 모형구조물을 진동제어하기 위하여 Semi-active 성능의 MR Damper를 설계/제작 하였다. 일반적으로 MR Damper를 이용한 준능동 제어 시스템을구축하기 위해서는 감쇠장치의 발생 감쇠력 및 거동 성향 등의 데이터를 수치적으로 나타낼 수 있는 동적 모델이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 MR Damper의 동적거동을 예측/평가 할 수 있는 모델링을 하기 위하여 다양한 동적 모델 중 Power 모델 및 Bingham 모델을 적용하였다. 이때 동적 모델과 비교/평가하기 위하여 개발된 MR Damper의 동하중 실험을 수행하였다. 동하중 실험조건은 가진 주파수를(0.15Hz, 1.0Hz, 2.0Hz) 선정하고, 주파수별 각각 3가지씩 가진 속도를 달리하여, 변위가 감쇠력에 미치는 영향력을 확인하였다. 이렇게얻어진 MR Damper의 동하중실험 결과를 적용하여 각 동적 모델 별 모델변수를 규명하였고, 이를 바탕으로 힘-속도 관계곡선 및 예측된발생 감쇠력을 산출하였으며, 산출된 결과와 개발된 MR Damper의 실험 결과를 상호 비교⋅평가하였다. 최종적으로 본 연구에서 개발한MR Damper는 준능동 제어장치로 활용 가능함을 확인 하였고, 다양한 변위를 이용한 실험을 통하여 정상적인 진동제어를 위해서는 최소2mm 이상의 변위가 확보되어야 한다는 결과를 얻었다.

영어초록

This research is aimed to evaluate characteristics and dynamic modeling of MR damper for semi-active vibration control. A MR damper of semi-active type was designed and made for the purpose of controlling the vibration of a real-size model structure.
Usually a semi-active control system equipped with a MR damper requires a dynamic model which expresses numerical data about the damping capacity and dynamic characteristics generated by a MR damper. To fulfil the requirement, a Power model and a Bingham model were particularly employed among many dynamic models of MR damper. Those models being contrasted with other ones, a dynamic test was carried out on the developed MR damper. In the test, excitation frequencies were conditioned to be 0.15 Hz, 1.0 Hz, and 2.0 Hz, and three different currents were adopted for each frequency. From these test results, it was found that displacement affected control capacity of the MR damper. The test results led to the identification of model variables for each dynamic model, on the basis of which a force-speed relation curve and expected damping force were derived and contrasted to those of the developed MR damper. Therefore, it was proven that the MR damper designed and made in this research was effective as a semi-active controller, and also that displacement of 2mm at minimum was found to be secured for vibration control,through the test using various displacements.

참고자료

· 없음