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논문 상세정보

건설구조물의 스마트 제어를 위한 준능동 MR 감쇠기의 설계 및 성능평가

A Design and Performance Evaluation of Semi-active MR Damper for the Smart Control of Construction Structures

초록

본 논문에서는 건설구조물의 스마트 제어를 위해 오리피스 구간의 갭(gap) 조건을 달리한 2개의 준능동 MR 감쇠기를 개발하고, 동하중 실험을 통해 갭 조건에 따른 감쇠성능을 비교 평가하였다. 여기서, MR 감쇠기는 그 특성상 재료적 및 기계적인 다양한 변수들로 인해 그 감쇠성능이 크게 좌우될 수 있으나, 특히 MR 감쇠기의 오리피스 구간에 대한 갭 크기의 영향은 MR감쇠장치의 설계 시 핵심적인 요소 중에 하나이다. 따라서 본 논문에서는 오리피스 구간의 갭 조건을 1.0mm와 2.0mm로 각각 설계하였으며, 인가전류 조건을 달리한 동하중 실험을 통해 발생 감쇠력을 획득하였다. 이들 획득결과는 힘-변위 이력곡선과 힘-전류 관계곡선으로부터 최대 최소 감쇠력 및 동적범위로 분석 평가되었다. 이상의 결과로부터, 갭의 조건에 따른 MR감쇠장치의 감쇠성능 변화를 규명하였으며, 본 연구에서 개발된 2개의 MR 감쇠기는 인가전류셑 및 코일 권선수 등의 추가핵심설계요소를 효과적으로 고려함으로써 건설구조물의 스마트 제어를 위해 유용하게 활용될 수 있는 가능성을 제시하였다.

Abstract

This research developed two semi-active MR dampers whose gaps in the orifice area were different from each other, and evaluated their damping performance by loading tests. The Damping performance of MR dampers characteristically depends on various factors like their material and mechanical ones, but most importantly on the size of gap in the orifice area. For this research, we designed the orifice gaps of two dampers as each 1.0mm and 2.0mm, both with the 80mm outer diameter of the orifice. We also designed two loading test sets with different input currents, and acquired different control ability from them. The acquired test results were analyzed and evaluated with their maximum and minimum damping force and also their dynamic range from the force-displacement hysteresis loops and the force-input current relationship curve. This research clearly proved how the damping performance of control devices depends on the gap effect, and also presented a possibility that the two dampers developed in this research could be used for the smart control of construction structures by effectively adapting the input current and the number of coil turns.

참고문헌 (11)

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