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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 배재성
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 한국항공대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수14
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본 연구에서는 인공위성의 유연구조인 태양전지판의 진동을 저감시키기 위하여 수동형 감쇠방법으로 와전류 브레이크 시스템(Eddy Current Brake system, ECB)을 이용한 와전류 감쇠기(Eddy Current Damper)를 적용하였다. ECB는 길이 방향으로 자화된 원형 영구자석과 전도체(Conductor)간의 상대운동에 의해 전자기력(Electromagnetic force, emf)이 운동방향의 반대방향으로 작용함으로써 평판의 진동을 저감시키는 방법이다. 또한 인공위성에 태양전지판의 결합방식은 힌지고정-전개형태이며, 힌지전개장치를 모사하기 위해 본 연구에서는 힌지-비틀림 스프링 강성 모사장치를 설계 및 제작하였다. 모사장치에 결합된 평판의 경우 1차 모드는 강체 모드와 1차 굽힘 모드가 결합된 형태(이하, 힌지모드)이며, 2차 모드와 3차 모드는 유연 모드로서 각각 2차 굽힘 모드, 1차 비틀림 모드가 차례로 발생한다. 이때 회전하는 전도체에 영구자석을 적용하여 특정 모드의 진동 감쇠가 아닌 모든 주파수역대의 감쇠를 목표로 한다. 이에 본 연구에서 제시한 수동 감쇠방법으로 와전류 감쇠기(Eddy Current Damper)를 적용하기 위한 수학적 모델을 정립하고 영구자석의 자속밀도와 공극(Air gap)거리에 따른 감쇠 계수를 얻었다. 도출된 감쇠 계수를 근거로 실험적으로 구현하기 위하여 인공위성의 구조모델을 제작하고 자세기동 및 우주공간의 자유단 조건을 모사하기 위해 번지 실험테스트로 선정하였다. 본 연구에서 평판의 설계된 힌지강성을 적용하여 유한요소 해석을 수행하였고, 4개의 패널 중 1개의 패널을 선정하여 주파수 응답 특성을 실험적으로 얻고 추가로 진동 저감 성능 평가를 위해 앞서 제시한 와전류 감쇠기를 이용하여 진동 저감 능력을 실험적으로 구현하였다.
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