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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 하동호
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수29
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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최근 전세계적으로 일반 도로 적용을 목표로 하는 압전 에너지 하베스팅이 연구되고 있다. 이와 같은 압전 에너지 하베스팅 시스템은 매설 형태로 개발되어 도로 적용에는 적합하지만, 이를 교량구조에 그대로 적용하기에는 무리가 따른다. 교량에 압전 에너지 하베스팅 시스템을 매설한다면 예상치 못한 사하중이 증가하게 되고 이는 교량에 과도한 처짐과 진동을 발생시켜 심각한 구조적 손상을 초래할 수 있다. 이에 다양한 구조물에 설치되어 뛰어난 제진효과를 갖는 제진장치인 동조질량감쇠기(Tuned Mass Damper, TMD)와 압전 에너지 하베스팅을 결합하여 교량 적용이 용이한 신개념 압전 에너지 하베스팅 시스템(Tuned Mass Piezoelectric-Damper, TMPD)을 제안한다. 기존의 TMD 구성품 중 고가인 감쇠기를 압전소자로 대체하고 작동시 발생하는 질량체의 이력거동을 통해 구조물 진동을 소산함과 동시에 TMPD의 에너지원으로 연계하여 사용 가능한 전기에너지로 변환시킨다.
이 논문에서는 보도교 TMD를 대상으로 수치해석을 수행하여 TMD의 진동에너지가 에너지 하베스팅 시스템을 위해 충분한 에너지원량을 보유했다는 것을 확인하였다. 이에 따라, TMPD의 시스템 구현을 실증할 수 있는 다양한 매개변수 연구가 가능한 프로토타입 TMPD를 제작하였다. 프로토타입 TMPD의 설계와 제작과정을 상세히 서술하고, 프로토타입 TMPD의 실험을 통해 시스템의 구현 가능성을 입증하고 기초 연구 데이터를 마련하였다.
이 논문에서는 보도교 TMD를 대상으로 수치해석을 수행하여 TMD의 진동에너지가 에너지 하베스팅 시스템을 위해 충분한 에너지원량을 보유했다는 것을 확인하였다. 이에 따라, TMPD의 시스템 구현을 실증할 수 있는 다양한 매개변수 연구가 가능한 프로토타입 TMPD를 제작하였다. 프로토타입 TMPD의 설계와 제작과정을 상세히 서술하고, 프로토타입 TMPD의 실험을 통해 시스템의 구현 가능성을 입증하고 기초 연구 데이터를 마련하였다.
목차
제1장 서론 1제1절 연구배경 및 목적 1제2절 연구동향 2제3절 연구 내용 및 범위 3제2장 압전 에너지 하베스팅 4제1절 에너지 하베스팅 41. 압전 에너지 하베스팅 원리 52. 압전소자와 압전효과 73. 적용 현황 10제3장 동조질량감쇠기 13제1절 개요 13제2절 설계 기법 16제3절 제진 에너지 산출 221. 대상 교량 222. 입력 하중 243. 수치 해석 26제4장 TMPD 프로토타입 31제1절 프로토타입 개발 311. 개요 312. 설계 31제2절 프로토타입 실험 381. 내장 압전소자 382. 실험 측정 장비 393. 측정요소 및 방법 42제3절 실험 결과 44제5장 결론 64참고문헌 65국문초록 68
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