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문제 정의
- 또한 수치적 불안정성을 해결하는 방법으로 재료분포의 연속적 근사(CAMD)방법(”, 坷을 균질화설계법에 적용하여 제작 가능한 최적구조형 태를 도출한다. 또한 밀도법에 분극방향과 CAMD 방법을 고려한 결과와 본 논문에서의 수행 결과를 비교하여 설계방법에 따른 압전형 액추에이터의 구조설계 효과도 확인하고자 한다.
- 본 연구에서는 기존의 컴플라이언트 메커니즘 설계에 압전소자의 분극방향을 설계변수로 추가하 여 출력변위가 향상된 압전형 액추에이터를 설계 하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 구현하고 액추에이터 구조설계에 적용하여 고찰한 결론은 다음과 같다.
- 본 연구에서는 분극방향을 설계변수로 추가하여 CAMD 방법을 적용한 밀도법과 균질화설계법으로 위상최적화를 수행하고 압전형 액추에이터의 성능 을 향상시키는 방안을 제안하였다. 제안한 방법을 Moonie 액추에이터 설계와 Swing Arm 형태 액추 에이터의 PZT 지지부 설계에 적용하여 그 타당성 을 검증하고자 한다.
- 본 연구에서는 액추에이터의 유연성을 증가시 켜 출력변위를 증가시키고 반력에 대한 강건한 구 조를 얻기 위해 강성을 최대화하고자 한다. 평균 굴성을 최소화한다는 것은 강성의 최대화를 의미 하므로 평균변화량과 평균굴성의 비를 최대화함으 로써 강건한 구조이면서 출력변위를 증폭시키는 액추에이터를 설계하고자 한다.
- 본 연구에서는 액추에이터의 유연성을 증가시 켜 출력변위를 증가시키고 반력에 대한 강건한 구 조를 얻기 위해 강성을 최대화하고자 한다. 평균 굴성을 최소화한다는 것은 강성의 최대화를 의미 하므로 평균변화량과 평균굴성의 비를 최대화함으 로써 강건한 구조이면서 출력변위를 증폭시키는 액추에이터를 설계하고자 한다. 구속조건은 하중 에 대한 평형방정식과 체적구속조건이고 최적화 문제는 다음과 같이 정의할 수 있다.
가설 설정
- 2(a)와 같다. 여기에 CAMD 방법 을 적용시키기 위해서 미소 셀은 Fig. 2(c)와 같은 honeycomb 형태의 균질화된 재료의 등방성을 갖 는다고 가정한다. 육각형 요소의 구멍크기를 나타 내는 /(X)는 다음과 같이 나타낸다.
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