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저널정보
한국복합재료학회 Composites Research Composites Research 제30권 제1호
발행연도
2017.1
수록면
15 - 20 (6page)

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본 논문에서는 지능 구조물 작동기의 성능 향상을 위해 압전 단결정을 적용한 압전 복합재료 작동기 LIPCAS2를설계, 제작하고 성능을 측정하였다. 외팔보 형태로 고정된 LIPCA-S2의 끝단 변위를 예측하기 위하여 공급 전압에 대한 압전 재료 작동층의 변형을 기반으로 곡률 변화 예측 모델을 적용하였으며, 실제 작동기의 성능을 측정하여 두 결과를 비교하였다. 외팔보 상태의 LIPCA-S2의 끝단 처짐에 대한 결과를 비교하였을 때, 예측 결과가측정 결과에 비하여 4배 정도 크게 예측되었음을 확인하였다. 각 결과의 차이는 LIPCA-S2 내부에 삽입된 압전 단결정에 작용하는 압축 응력에 대하여 압전 단결정 특성이 영향을 미치는 것이라 가정하여, LIPCA-S2를 제작하는과정에서 발생된 잔류 응력과, 작동층에 전압을 가하며 작동기를 구동했을 때 발생하는 응력 변화를 고전 적층 이론을 통해 계산하였다. 박판 압전 단결정에 평면 방향으로 압축 응력이 변할 때, 압전 변형상수의 변화와 탄성계수의 변화를 측정하였고, 이러한 특성 변화를 고려한 새로운 예측 모델을 활용한 예측 결과는 실제 측정값에 근접함을 알 수 있었다.
#유니모프 작동기 #압전 단결정 #지능 구조물 #Unimorph actuator #Piezoelectric single crystal #Smart structure

목차

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참고문헌 (14)

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Kang, L.-H. / 2009 / Development of a Piezoelectric Unimorph Using a Mechanically Pre-stressed Substrate / Smart Materials and Structures 18 (10) : 1 ~ 9 google schola Kang, L.-H. / 2010 / Prediction of Actuation Displacement and the Force of a Pre-stressed Piezoelectric Unimorph(PUMPS)Considering Nonlinear Piezoelectric Coefficient and El google schola Kim, K.Y. / 2005 / Performance Evaluation of Lightweight Piezo-composite Actuators / Journal of the Sensor and Actuators A 120 : 123 ~ 129 google schola Lee, S. K. / 2005 / Performance Analysis of a Lightweight Piezocomposite Actuator Considering the Material Non-linearity of an Embedded PZT Wafer / Smart Materials and Struc google schola Ngoc-Trung Nguyen / 2007 / Actuation Displacement of Unimorph Piezoelectric Actuators with External Loading / Journal of the Korean Physical Society 51 (I) : 11 ~ 15 google schola

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