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  • 국내학술지

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    국내학술지 제목 게시판 내용
    제목(국문) 모드중첩법 및 최소자승법을 통한 고충격 압저항 미소가속도계의 출력전압 해석
    제목(영문) Fast Simulation of Output Voltage for High-Shock Piezoresistive Microaccelerometer Using Mode Superposition Method and Least Square Method
    저자 한정삼 (Jeong Sam Han ,안동대학교 기계설계공학과 ) ▷공저자네트워크등록하기
    권기범 (Ki Bum Kwon ,안동대학교 기계설계공학과 ) ▷공저자네트워크등록하기
    초록

    본 논문에서는 여러 가지 충격하에서 압저항 고충격 미소가속도계의 과도 출력전압의 계산시 발생하는 방대한 계산 시간 문제를 모드중처법 및 최소자승법을 이용하여 압저합 미소가속도계의 실시간 출력전압계산이 가능하도록 효율적인 출력전압 과도해석 방법을 제안한다. 우선 정적 압저항-구조 해석을 통하여 미소가속도계의 변위와 출력전압을 계산하고 출력전압을 특정 위치의 변위에 관한 2차 다항식으로 근사화하여 그 회귀계수를 최소자승법을 통하여 결정한다. 이후에 모드중첩법을 통하여 여러 방향의 고충격하에서 미소가속도계의 과도 변위응답을 계산하고, 이 변위응답을 변위로 표현되는 출력전압 근사식에 대입하여 과도 출력전압을 예측한다. 100,000 G 고충격파, 사인파, 계단파, 및 사각파 등의 여러 가지 고충격 입력에 대한 압저항 미소가속도계의 수치예제를 통하여 제안한 방법의 정확성 및 효율성을 검증하였다.

    초록(영문)

    The transient analysis for the output voltage of a piezoresistive microaccelerometer takes a relatively high
    computation time because at least two iterations are required to calculate the piezoresistive-structural coupled response at each time step. In this study, the high computational cost for calculating the transient output voltage is considerably reduced by an approach integrating the mode superposition method and the least square method. In the approach, data on static displacement and output voltage calculated by piezoresistiveRstructural coupled simulation for three acceleration inputs are used to develop a quadratic regression model, relating the output voltage to the displacement at a certain observation point. The  transient output voltage is then approximated by a regression model using the displacement response cheaply calculated by the mode superposition method. A high-impact microaccelerometer subject to several types ofacceleration inputs such as 100,000 G shock, sine, step, and square pulses are adopted as a numerical example to represent the efficiency and accuracy of the suggested approach.

    keyword Mode Superposition Method, Newmark Method, Least Square Method, Piezoresistive Microaccelerometer, Sensor Sensitivity
    모드중첩법, 뉴마크 기법, 최소자승법, 압저항 미소가속도계, 센서 감도
    저널명 대한기계학회논문집 A ▷관련저널보기
    VOL 36
    PAGE 777-787
    발표년도 2012
    국문File 국문다운로드
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