책소개
유연 메커니즘의 설계과정에서 발생하는 수많은 공학적인 실제 문제들에 대한 대안을 제시하다
이 책은 유연 메커니즘의 핵심 요소인 플랙셔 힌지에 대해서 다루고 있다. 플랙셔와 유연 메커니즘은 광학기구와 반도체 및 LCD 장비 등의 초정밀 기구설계에 자주 활용되는 필수요소임에도 불구하고 정확한 정보를 제공해줄 마땅한 교재가 없어서 경험과 직관에 의존하여 설계를 수행하면서 수많은 시행착오가 발생하는 설계분야이다. 이 책은 유연 메커니즘 전반에 대한 정보와 더불어서 다양한 형상을 가지고 있는 플랙셔 힌지들의 유연성 해석을 위한 수많은 공식들을 세세하게 제시하고 있는 바이블과도 같은 책이다.
플랙셔 힌지는 마이크로포지셔닝 스테이지의 이송, 압전 작동기와 모터, 광학 파이버용 고정 및 정렬장치, 미사일 제어장치, 변위 및 힘 증폭 및 축소기구, 교정용 보철기구, 안테나, 밸브, 주사터널 현미경, 가속도계, 자이로스코프, 고정밀 카메라, 나노리소그래피, 로봇 미세 이송 메커니즘, 나노스케일 바이오엔지니어링, 소형 곤충형 보행로봇, 미소영역 무인주행 차량의 구동장치 또는 나노임프린트 기술 등을 포함하는 민간분야와 군사분야에서 수많은 적용사례를 가지고 있다.
이 책은 기계공학, 항공공학, 로봇공학, MEMS 그리고 생체공학 분야에서 플랙셔 기반 유연 메커니즘을 설계 및 개발하려는 산업체 종사자, 연구자 그리고 학교 등을 위해서 저술되었다. 이 책은 또한 유연 메커니즘 분야의 대학원 교재로도 사용될 수 있다. 유연 메커니즘은 최소구속 원리를 기반으로 하는 초정밀 기구설계에 필수적인 요소이기 때문에 역자가 이미 번역한 서적들과 내용상 서로 밀접한 관계를 가지고 있다. 따라서 보다 넓은 적용사례를 살펴보면서 정밀기계설계 분야의 시야를 넓히려는 독자라면 역자가 번역한 다른 서적들과 함께 읽어보기를 권하는 바이다. 이 책을 통해서 보다 많은 엔지니어들이 유연 메커니즘을 기구설계에 적용하여 시대에 한발 앞선 훌륭한 기구들을 설계할 수 있기를 기대하면서 이 책을 세상에 내보낸다.
저자소개
저자 : 니콜라 로본티우(Nicolae Lobontiu)
저자 : 니콜라 로본티우(Nicolae Lobontiu)
저자 니콜라 로본티우는 루마니아의 클루즈 나포카 기술대학에서 1985년에 학사와 1996년에 박사를 취득하였다. 1985년에서 1990년까지는 루마니아에 소재한 두 곳의 엔지니어링 회사에서근무하였으며, 1997년까지는 그의 모교 재료과에서 부교수로 재직하였다. 이후에 그는 밴더빌트 대학(테네시주 내쉬빌)에서 199년까지 포스트닥터로 근무했고, 2002년까지는 다이나믹 스트럭쳐스 앤드 머티리얼스社에 입사하여 연구원으로 재직하였다. 그는 현재 코넬 대학교(뉴욕주 이타카)의 기계항공공학분야 시블리 스쿨에서 연구원으로 일하고 있다. 그의 연구분야에는 플랙셔 힌지와 유연 메커니즘의 설계와 모델링, 유한/경계요소 해석 그리고 회전체역학 등이다.
역자 : 장인배
역자 장인배 교수는 서울대학교 기계설계학과에서 1987년에 학사, 1989년에 석사 그리고 1994년에 박사학위를 취득하였다. 석사과정에서는 공기윤활 하드디스크 헤드의 정특성과 동특성 해석을 수행하였고 박사과정에서는 정전용량형 센서를 내장한 자기베어링을 개발하였다. 1995년에 강원대학교 정밀기계공학과(현재 메카트로닉스전공)에 부임하여 현재 정교수로 재직 중이며 주요 관심분야는 반도체 및 LCD용 초정밀 기구 설계와 의료기기설계 등이다. 특히, 역자는 세계 최대의 메모리 반도체 기업에 지난 10여 년간 반도체 검사장비, 공정장비, LCD 노광장비 등 다양한 초정밀장비 설계자문과 정밀기계설계 분야 재직자 교육을 수행하고 있다. 저서로는 표준 기계설계학(동명사), 전기전자 회로실험(동명사), 번역서로는 고성능 메카트로닉스의 설계(동명사), 포토마스크 기술(씨아이알), 정확한 구속(씨아이알), 광학기구 설계(씨아이알) 등이 출간되어 있으며, 100건 이상의 국내외 특허를 보유하고 있다.
목차
역자 서언
서언
감사의 글
CHAPTER 01 서 언
CHAPTER 02 플랙셔 힌지의 유연기반 설계
2.1 서 언
2.2 일반적 수학공식
2.3 2차원 용도의 단일축 플랙셔 힌지
2.4 3차원 용도의 다중축 플랙셔 힌지
2.5 3차원 용도의 2축 플랙셔 힌지 144
2.6 결 론
CHAPTER 03 플랙셔 기반 유연 메커니즘의 정역학
3.1 서 언
3.2 평면형 유연 메커니즘
3.3 공간형 유연 메커니즘
CHAPTER 04 플랙셔 기반 유연 메커니즘의 동역학
4.1 서 언
4.2 개별 플랙셔 힌지들의 탄성 위치에너지
4.3 개별 플랙셔 힌지들의 운동에너지
4.4 플랙셔 기반 유연 메커니즘의 자유응답과 강제응답
4.5 감쇄효과
CHAPTER 05 플랙셔 힌지와 플랙셔 기반 유연 메커니즘의 유한요소 해석
5.1 서 언
5.2 일반식
5.3 플랙셔 힌지의 요소 행렬식
5.4 강체 링크에 대한 요소행렬
5.5 적용사례
CHAPTER 06 미소변위 모델링 한계를 넘어선 플랙셔 힌지
6.1 대변형
6.2 버클링
6.3 비원형 단면 플랙셔 힌지의 비틀림
6.3.1 대칭형 단일축 플랙셔 힌지
6.4 복합형 플랙셔 힌지
6.5 열 효과
6.6 형상 최적화
6.7 구동방법
6.8 가 공
CHAPTER 07 플랙셔 기반 유연 메커니즘의 적용
7.1 대규모 적용
7.2 마이크로스케일(MEMS) 적용
인명
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