보강 실린더 구조물의 수중 진동제어

본 논문에서는 내부 표면에 MFC 작동기가 부착된 보강 hull 구조물의 유한요소모델을 상용 소프트웨어를 활용하여 구성하고, 공기 중, 수중에서 구조물의 동적 특성을 파악한 후, 진동제어 성능을 평가하였다. Hull 구조물은 양 끝이 닫혀있는 실린더형 쉘 구조물을 고려하였으며, 이는 항공기 동체나 잠수함과 같은 수중 구조물 등의 간단한 모델로 사용될 수 있다. 구조물의 진동제어를 위해서 NASA Langley 연구소에서 개발된 압전복합재인 Macro-Fiber Composite(MFC)를 적용하였다. MFC는 압전세라믹 섬유를 이용하여 유연성을 향상시키고, 맞물림 전극을 적용하여 면내 방향에서 큰 압전효과를 구현할 수 있도록 하였다. 유체 영향의 유무에 따른 구조물 각각의 동적 특성을 해석하였으며 각각의 모델에 대하여 최적제어 알고리즘을 구성하여 구조물의 진동제어 성능을 평가하였다.