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This paper presents an electromagnetic design methodology for the magneto-rheological (MR) fluid actuator. In order to improve the performance of the MR fluid actuator, the magnetic circuit including the MR fluid, the ferromagnetic material for flux path and the electromagnetic coil should be well d...

주제어

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문제 정의

  • 따라서, 본 연구의 목적은 MR 유체 작동기의 성능을 개선시키기 위하여 자기회로를 해석적으로 설계하는 것이다. 이를 위해, 자로 형성을 위한 강자성체의 자화 특성 및 자기회로의 전자기학적 특성을 고려하여 자기회로의 설계변수를 정량적으로 도출하였다.
  • 본 연구에서는 MR 유체 작동기의 성능을 개선시키기 위한 자기회로의 해석적 설계 방법이 제안되었다. 얻어진 결과는 다음과 같이 정리된다.
  • MR 유체 작동기의 성능을 향상시키기 위해서는 기계적 설계뿐만 아니라 자기회로의 전자기적 설계가 동시에 이뤄져야 한다. 이 장에서는, MR 유체에 자기장을 효과적으로 공급하기 위하여 자기회로의 전자기적 특성과 철심 요크를 위한 강자성체의 자화 특성을 고려한 자기회로의 설계를 수행한다.

가설 설정

  • MR 유체 작동기의 효과적인 설계를 위하여 다음과 같은 가정들이 소개되었다. (i)MR 유체의 극성입자는 응집 없이 균일하게 분포되어 있다. (ii) MR 유체는 회전 디스크의 전단운동에 대해 미끄럼 없이 선형 속도 분포를 갖는다.
  • (ii) MR 유체는 회전 디스크의 전단운동에 대해 미끄럼 없이 선형 속도 분포를 갖는다. (ⅲ)기계적 마찰력, 유체의 열역학적 거동 및 유체 유동에 의한 관성력은 무시 될 수 있다. 그러 면, MR 유체의 자기장 의존 특성을 효과적으로 묘사하는 Bingham 모델에 기초하여 MR 유체 작동기의 출력 토크는 다음과 같이 유도될 수 있다.
  • 그러나 적용된 MR 유체의 물성치를 고려할 때, 점성 토크 Tvis 는 MR 효과에 의한 토크 Tmr 에 비해 상대적으로 매우 작다고 고려될 수 있다. 또한, MR 유체 작동기의 설계치수를 용이하게 얻기 위하여 今(r) 는 상수 弓 로 가정 한다. 그러 면 MR 유체 작동기의 출력 토크는 다음과 같이 표현될 수 있다
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참고문헌 (18)

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