초록 ▼

응용연구단계인 1단계의 연구개발 내용은 방진/내충격 성능을 갖는 100 kg급 능동 하이브리드 마운트 단품의 개발이다. 이를 위하여 수동 요소(고무 요소)와 능동요소(전자기식 및 압전식 작동기)의 결합 개념 및 형상설계, 각 요소의 설계 기법 및 수학적 모델링을 통한 해석 기법 정립, 시험을 통한 해석 및 설계기법의 검증, 능동요소를 위한 제어기 설계, 시험용 마운트 제작 및 성능시험 평가 등을 내용으로 하고 있다. 본 과제에서 설정된 마운트의 1단계 성능목표는 아래의 표와 같다.
- 정하중/고유진동수 : 최대 $10

응용연구단계인 1단계의 연구개발 내용은 방진/내충격 성능을 갖는 100 kg급 능동 하이브리드 마운트 단품의 개발이다. 이를 위하여 수동 요소(고무 요소)와 능동요소(전자기식 및 압전식 작동기)의 결합 개념 및 형상설계, 각 요소의 설계 기법 및 수학적 모델링을 통한 해석 기법 정립, 시험을 통한 해석 및 설계기법의 검증, 능동요소를 위한 제어기 설계, 시험용 마운트 제작 및 성능시험 평가 등을 내용으로 하고 있다. 본 과제에서 설정된 마운트의 1단계 성능목표는 아래의 표와 같다.
- 정하중/고유진동수 : 최대 $100{\pm}5$ kg / $7{\pm}1$ Hz
- 마운트 높이 : 동급 고무마운트의 1.4배 이내
- 힘(또는 진동) 차단율 : 동급 고무마운트 대비 $20{\sim}1000$ Hz에서 $17{\pm}3$ dB 이상
- 내충격성 : MIL-S-901D 만족(fail-safe)
* 동급 마운트: 미 해군 표준마운트 7E450

Abstract ▼

The objective of this research is the development of 100 kg-equivalent hybrid mount system for shock and vibration control in first research step. In this step, conceptual design of hybrid mount including passive(rubber) element and active elements(electromagnetic and piezo-stack actuators), some hy

The objective of this research is the development of 100 kg-equivalent hybrid mount system for shock and vibration control in first research step. In this step, conceptual design of hybrid mount including passive(rubber) element and active elements(electromagnetic and piezo-stack actuators), some hybrid mount design techniques, theoretical analysis of the mount, controller design, manufacture of small hybrid mount, performance evaluation for the prototype and so on are included. The performance targets are summarized in the following table.
- Loading/Natural Frequency : Max. $100{\pm}5$ kg / $7{\pm}1$ Hz
- Mount Height : Less than 1.4 times of resilient navy mount*
- Vibration Transmissibility : More than -($17{\pm}3$) db @ $20{\sim}1000$ Hz comparative to resilient navy mount*
- Shock : MIL-S-901D(fail-safe)
* Resilient navy mount: US Navy standard mount 7E450

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...4
• SUMMARY...6
• CONTENTS...8
• 목차...10
• 제 1 장 서론...12
• 제 1 절 연구의 필요성...12
• 제 2 절 연구 개발 목적 및 내용...15
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...16
• 제 1 절 소요기술 분석...16
• 제 2 절 국내 기술현황...17
• 제 3 절 국외 기술현황...19
• 제 3 장 연구 개발수행 내용 및 결과...20
• 제 1 절 연구 개발 접근 방법...20
• 제 2 절 개념 설계...22
• 1. 설계 기진력 산정...22
• 2. 고무요소 및 능동요소의 배치/형상 결정...24
• 제 3 절 수동 및 능동요소 설계...42
• 1. 고무요소의 설계 기법...42
• 2. 전자식 작동기의 설계 기법...45
• 3. 압전 작동기의 설계 기법...51
• 제 4 절 탄성마운트 고무요소의 역학적 거동에 대한 이론해석...67
• 1. 고무 이론...67
• 2. 고무 특성 시험...72
• 3. 기존 마운트 분석...83
• 4. 시험 결과...107
• 제 5 절 능동 하이브리드 마운트의 해석기법 정립...108
• 1. 능동 하이브리드 마운트의 M&S...108
• 2. 100kg급 하이브리드 마운트의 유한요소 해석...128
• 제 6 절 시험용 능동 하이브리드 마운트 제작 및 설계 기법...132
• 1. 시험용 시제품 제작...132
• 2. 요소별 설계 기법 검증...137
• 제 7 절 성능평가 방법 및 시험항목...161
• 1. 성능 평가 방법(수동형)...161
• 2. 규격에 명시된 성능평가 요구 시험항목(수동형)...161
• 3. 하이브리드 마운트의 성능평가 시험항목(수동형)...163
• 제 8 절 시작품 성능시험 평가내용...168
• 1. 자체시험결과...168
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도...200
• 제 1 절 연구개발 목표달성도...200
• 제 2 절 연구 성과물 및 대외기여도...202
• 제 5 장 연구개발의 활용 계획...205
• 제 6 장 참고 문헌...207
• 별첨: 1단계 평가발표 자료...208