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자기 코어 형상에 따른 MR 브레이크의 성능 예측
Performance Estimation of Magneto-rheological Brake with Different Magnetic Core Shapes 원문보기

한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, v.27 no.2, 2017년, pp.175 - 181  

박정민 (Department of Mechanical Design Engineering, Kumoh National Institute of Technology) ,  최승복 (Department of Mechanical Engineering, Inha University) ,  손정우 (Department of Mechanical Design Engineering, Kumoh National Institute of Technology)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the present work, to achieve high braking performance with restricted size, characteristics of magneto-rheological (MR) fluid brake is numerically investigated considering different magnetic core shapes. As a first step, structural configuration of the MR brakes are proposed with four different m...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 연구에서는 제한된 크기에서 높은 브레이크 성능을 얻기 위해, 다양한 내부 자기 코어 형상을 제안하고 그에 따른 MR 브레이크의 성능 변화를 고찰한다. 먼저 네 가지 다른 형태의 자기 코어를 설계하고 전자기 해석을 수행하여 자기 코어 형상에 따른 전자기 특성 변화를 확인한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
MR 유체란 무엇인가? MR 유체는 인가하는 외부 자기장의 크기에 따라 특성이 변하는 지능 유체로 실리콘 오일과 같은 베이스 유체에 자성 입자가 분사되어 있다. 자기장 무부하시에는 뉴턴(Newtonian) 유체의 특성을 갖고 있으나, 자기장 부하시에는 자성 입자들이 체인 구조를 형성하고 항복 응력이 증가하는 빙햄(Bingham) 유체의 특성을 갖게 된다.
MR 기계 장치의 장점은 무엇인가? 자기장 무부하시에는 뉴턴(Newtonian) 유체의 특성을 갖고 있으나, 자기장 부하시에는 자성 입자들이 체인 구조를 형성하고 항복 응력이 증가하는 빙햄(Bingham) 유체의 특성을 갖게 된다. MR 유체를 이용한 기계 장치의 개발에 대한 연구가 다양한 분야에서 진행되고 있으며, 이러한 MR 기계 장치는 빠른 응답 특성,낮은 소비 전력, 장치 구조의 단순화 등의 장점을 갖게 된다. MR 효과를 이용한 대표적인 기계 장치로는 MR 댐퍼, MR 마운트, MR 클러치, MR 브레이크 등이 있다.
MR 유체의 특징은 무엇인가? MR 유체는 인가하는 외부 자기장의 크기에 따라 특성이 변하는 지능 유체로 실리콘 오일과 같은 베이스 유체에 자성 입자가 분사되어 있다. 자기장 무부하시에는 뉴턴(Newtonian) 유체의 특성을 갖고 있으나, 자기장 부하시에는 자성 입자들이 체인 구조를 형성하고 항복 응력이 증가하는 빙햄(Bingham) 유체의 특성을 갖게 된다. MR 유체를 이용한 기계 장치의 개발에 대한 연구가 다양한 분야에서 진행되고 있으며, 이러한 MR 기계 장치는 빠른 응답 특성,낮은 소비 전력, 장치 구조의 단순화 등의 장점을 갖게 된다.
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참고문헌 (15)

  1. Dyke, S. J., Spencer, Jr. B. F., Sain, M. K. and Carlson, J. D., 1998, An Experimental Study of MR Dampers for Seismic Protection, Smart Materials and Structures, Vol. 7, No. 5, pp. 693-703. 

  2. Dutta, S., Han, C., Lee, T. and Choi, S. B., 2016, A Study on Vibration Control Performance of Macpherson Type Semi-active Suspension System, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 26, No. 2, pp. 157-164. 

  3. Sohn, J. W., Oh, J. S. and Choi, S. B., 2015, Damping Force Characteristics of MR Damper with Additional Flow Path, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 25, No. 6, pp. 426-431. 

  4. Lee, D. and Choi, S. B., 2010, Control of Active Engine Mount System Featuring MR Fluid and Piezostack via HILS, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 20, No. 2, pp. 122-128. 

  5. Daniel, B. and Carlson, J. D., 2009, Performance Characteristics of Prototype MR Engine Mounts Containing LORD Glycol MR Fluids, Journal of Physics, Conference Series, Vol. 129, No. 1, pp. 012035. 

  6. Neelakantan, V. A. and Washington, G. N., 2005, Modeling and Reduction of Centrifuging in Magnetorheological Transmission Clutches for Automotive Applications, Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol. 16, No. 9, pp. 703-711. 

  7. Sohn, J. W., Jeon, J., Nguyen, Q. H. and Choi, S. B., 2015, Optimal Design of Disk-type Magneto-rheological Brake for Mid-sized Motorcycle: Experimental Evaluation, Smart Materials and Structures, Vol. 24, No. 8, pp. 085009. 

  8. Kim, S. J., Cho, C. H., Lee, J. M., Hwang, Y. and Kim, M., 2004, A Small MR Brake for Force Feedback Devices, Proceedings of KSNVE Annual Spring Conference, pp. 269-172. 

  9. Ann, J., Choy, I. and Kwon, D. S., 2006, Force Control of Hybrid Actuator Comprising DC Motor and MR Brake, The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, Vol. 11, No. 1, pp. 46-55. 

  10. Yoon, Y. I., Kwon, T. K., Kim D. W., Kim, J. J. and Kim N. G., 2007, Development of a Health Bicycle for Improving the Muscle Strength of Lower Limb Using MR Rotary Brake, Journal of Biomedical Engineering Research, Vol. 28, No. 6, pp. 832-839. 

  11. Noh, K. W., Han, Y. M., and Choi, S. B., Design and Control Haptic Cue Device for Accelerator Pedal Using MR Brake, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 19, No. 5, pp. 516-522. 

  12. Park, W. C., Lee, H. C. and Kim, I. G., 2012, Study on the Compact MR Fluid Brake for the Training and Sporting Equipment for Leg Rehabilitation, Journal of the Korea Academia-industrial Cooperation Society, Vol. 13, No. 7, pp. 2878-2885. 

  13. Nguyen Q. H., Oh, J. S. and Choi, S. B., 2012, Optimal Design of a Magnetorheological Haptic Gripper Reflecting Grasping Force and Rolling Moment from Telemanipulator, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 22, No. 5, pp. 459-467. 

  14. Lord Technical Data, MFG-132DG Magnetorheological Fluid, http://www.lord.com. 

  15. Nguyen, Q. H., Choi, S. B. and Woo, J. K, Optimal Design of Magnetorheological Fluid-based Dampers for Front-loaded Washing Machines, Proceeding, of Institution of Mechanical Engineers Park C-Journal of Mechanical Engineering Science, Vol. 228, No. 2, pp. 294-306. 

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