• 제목/요약/키워드: 빙햄모델

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전기유변유체의 빙햄특성과 밸브 및 댐퍼에의 응용 (Bingham Charateristics of Electrorheological Fluid and Its Application to ER valve and ER Damper)

  • 배종인
    • 유변학
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    • 제10권1호
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    • pp.31-37
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    • 1998
  • 전기장이 인가되고 있는 유로를 유동하는 전기유변유체의 기본성질을 파악하기 위 한 실험 및 해석적 연구를 수행하여 빙햄유체로서의 유효성에 대해 알아보고 전기장과 유로 면 형상 및 진동유동으로 인한 영향에 대해 조사함으로써 ER밸브 및 ER대퍼로의 응용과 관련한 감쇄력 제어에 대해 검토하였다. 첫 번째 실험은 ER밸브의 높이가 2mm인 적극면이 평탄한것과 요철로 된 것을 사용하여 압력손실을 압력변환기로 측정함으로써 전기장 및 유 로형상에 대한 영향을 알아보았다. 압력손실 및 전단응력이 전기자세기와 함수관계를 가짐 을 알수 있었고 전기장세기와 유속의 변화시 손실계수에 의한 ER효과의 상이함이 확인되었 으며 레이놀즈수가 커지면 항복전단응력의 영향은 나타나지 않았다. 두 번째 실험은 실린더 를 정현파로 진동시켜 ER밸브에서 감쇠력제어가 가능한가를 알아보고 빙햄유체모델로 설계 된 ER댐퍼의 모델과 비교하였다. ER배르와 ER댐퍼의 수학적 모델을 시뮬레이션한 결과는 약간 벗어남이 보이기는 하나 실험결과와 일치하요 있다. 이것은 ER유체를 단순히 빙행유 체로 취급할수없으나 거시적으로는 빙햄유체로 취급할수 있음을 시사한다.

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ER 브레이크 및 클러치를 이용한 이송 테이블의 위치추적제어 (Position Tracking Control of a Moving Table Using ER Brake/Clutch)

  • 최승복;이호근;김승래;정재천;한문식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권11호
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    • pp.208-217
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    • 1998
  • 본 연구에서는 ER 브레이크와 ER클러치를 피드백작동기로 사용하여 이송테이블의 위치 추적제어를 수행하였다. 이를 위해 먼저 아라빅 검(arabic gum)계통의 ER유체를 자체조성한 후 전기장에 대한 빙햄(Bingham)모델을 실험적으로 도출하였다. 빙햄모델에 근거하여 평판형의 ER브레이크와 실린더형의 ER클러치를 설계 제작하였으며, 계단입력(step input)전기장에 따른 출력토오크특성을 통하여 이들 작동기의 동적모델을 얻었다. 이들 작동기와 연계된 이송테이블시스템의 운동지배방정식을 유도한 후 위치추적제어를 위한 슬라이딩모드제어기를 설계하였다. 제어기 설계시 이송해이블의 부하질량 변화에 대한 시스템 불확실성과 마찰력을 고려하여 제어성능의 강건성을 보장하도록 하였다. 제안된 제어시스템의 제어영역(control bandwidth)을 주파수 영역에서 고찰한 후 여러 레적에 대한 위치추적제어 실험을 수행하였다.

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승용차용 MR 댐퍼의 댐핑력 이력현상 모델 (Hysteresis Model of Damping Forces of MR Damper for a Passenger Car)

  • 이순규;최승복
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.189-197
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    • 2001
  • This paper presents hysteresis models of damping forces of a magneto-rheological (MR) damper which is applicable to a middle-sized passenger vehicle. After manufacturing a cylindrical type of the MR damper, its field-dependant damping force and hysteresis behavior are experimentally evaluated. Three different models ; Bingham model, Bouc-Wen model and Polynomial model are provided to predict the hysteretic damping force. The damping force characteristics predicted from three different models are compared with the measured results under various excitation conditions.

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동일한 간극을 갖고 있는 ER 및 MR 클러치의 성능 비교 (Performance Comparison Between ER and MR Clutches with Same Gap Size)

  • 홍성룡;최승복
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제23권6호
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    • pp.1055-1064
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    • 1999
  • In this wort ER(electro-rheological) clutch and MR(magneto-rheological) clutch are devised and their performance characteristics such as response time and controllability are compared. As a first step, field-dependent yield stresses of ER and MR fluids are distilled in shear mode. For reasonable comparison between two clutches, a nondimensional design model is established by choosing same design parameters of gap size and number. Following the manufacturing of two clutches, field-dependent torque level, response time to step input, mechanical Power generation to electric power consumption are experimentally measured and compared. In addition, in order to investigate torque controllability of the clutches a sliding mode controller is formulated and experimentally realized. Control bandwidths of two clutches are identified and tracking control responses for desired torque trajectories are presented.

좁은 평행평판전극 사이의 ER유체 유동의 가시화 (The Flow Visualization of ER Fluid Between Two Parallel-Plate Electrodes Separated by Small Distance)

  • 박명관;이은준;오시마 슈조;야마네 류이치로
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권7호
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    • pp.801-810
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    • 1999
  • The purpose of present research was to get characteristics and basic knowledges of electrorheological(ER) suspension. To observe behaviors of the ER suspensions. transparent conductive plates were used to visualize the flow of ER suspensions between two parallel plate electrodes. The influence of flowing speed and intensity of electric field on the ER fluid were examined in circle-shaped electric field, and it takes several hundred milliseconds that suspensions in flow cluster. The present study also conducts a numerical analysis adopting the Bingham model. It is found that simple Bingham model can not property describe the flow behavior in the parallel plates.

콘크리트의 레올로지 특성 및 펌핑조건에 따른 펌프압송특성에 관한 연구 (A Study on the Pumping Characteristics according to Pumping Method and Rheology Characteristics of Concrete)

  • 권대훈;정웅택;김형래;조호규;전준영;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2011년도 춘계 학술논문 발표대회 1부
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    • pp.99-101
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    • 2011
  • In order to have pumping technology for high speed construction of tall building, study for quantitative evaluation of flow characteristics and pumpability should be conducted. So, this study evaluate the characteristics among the inner pipe pressure, fresh concrete properties and separated mortar through the continuous pumping test. Then it consider of relations between rheological properties and pumpability. In the result of test, it found that there are high interrelationship between the rheological characteristics which represented plastic viscosity and pressure lose by pipe length.

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ER 댐퍼를 이용한 유연구조물의 진동제어 (Vibration Control of Flexible Structures Using ER Dampers)

  • 최승복;이재홍
    • 소음진동
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    • 제8권2호
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    • pp.313-323
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    • 1998
  • 본 논문에서는 전기장 강도에 따라 댐핑력 조율이 가능한 ER댐퍼를 이용하여 유연구조물의 진동제어를 수행하였다. 아라빅 검 ER유체를 자체 조성한 후 전단 모드하에서의 빙햄모델을 실험적으로 도출하고, 이를 근거로 알맞은 크기의 ER댐퍼를 설계제작하였다. ER댐퍼를 장착한 양단고정형 유연구조물시스템을 구성하고, 제어기 설계를 위한 운동지배 방정식과 경계조건을 도출하였다. 시스템변수중 실제시스템에서 쉽게 발생할 수 있는 고유진동수와 감쇠비를 불확실 변수로 고려하여 슬라이딩모드 제어기를 설계하였다. 정현파와 랜덤가진에 대한 제안된 제어시스템의 우수한 진동제어 효과를 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 입증하였다.

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ER밸브를 이용한 자동 하역 시스템의 제어 (I) -ER밸브의 모델링- (Control of Automatic Cargo Handling System Using ER Valves (I) -Modeling of ER Valves-)

  • 성금길;정달도;최승복
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.45-52
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    • 2001
  • This paper presents two different models of electrorheological(ER) valves which can be applicable to an automatic cargo handling system at the seaport. Four different ER fluids, which are commercially available, are adopted and their Bingham characteristics are experimentally evaluated with respect to the intensity of electric field. The field-dependent Bingham models are used in the design of two types of ER valves; single-type and divided-type. The governing equations of motion of the ER valves are derived and the principal design parameters are determined based on 200ton platform to be vertically controlled by the ER valves. Both pressure drops due to the applied field and current density required to operate the ER valves are analyzed. In addition, the pressure drops of the cylinder system are evaluated for both ER valves.

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Design and Evaluation a Multi-coil Magneto-rheological Damper for Control Vibration of Washing Machine

  • Phu, Do Xuan;Park, Joon Hee;Woo, Jae Kwan;Choi, Seung Bok
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.543-548
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    • 2013
  • 이 논문은 세탁기의 진동제어를 위한 MR 댐퍼의 설계과정을 제시한다. 이 연구에서는 MR 댐퍼의 작은 크기와 함께 높은 댐핑력과 저전력을 소비하도록 설계되었다. MR 댐퍼는 전단모드를 사용하도록 제안되었고 빙햄모델을 이용하여 최설설계를 진행하였다. 이 과정에서 멀티코일이 댐핑력을 높이기 위해 적용되었고 최적화된 구조를 찾아내기 위하여 APDL을 이용하여 최적설계가 수행되었다. 이 후 최적의 수치 값들을 통해 제작하여 실험을 수행하였다. 이 때 슬라이딩모드 제어기를 적용하여 시뮬레이션과 제어실험을 모두 수행하였다. 실험의 결과로부터 MR 댐퍼가 세탁기의 진동제어를 위한 요구 댐핑력을 만족시켜줌을 확인하였다.

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ER 클러치/브레이크 작동기를 이용한 회전운동제어 (Rotational Motion Control Using ER Clutch/Brake Actuators)

  • 최승복;정재천;김준호;한문식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권8호
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    • pp.126-134
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    • 1998
  • 본 연구에서는 회전운동을 제어하기 위한 새로운 작동기로서 전기장에 대하여 매우 빠른 응답특성을 갖고 있는 두 쌍의 실린더형 ER(electro-rheological) 클러치/브레이크 작동기를 제안하였다. 자체조성 된 ER유체의 빙햄특성 모델을 실험적으로 도출하였으며, 이와 연계한 작동기 모델을 구성하여 전기장에 따른 전달 및 제동 토크를 해석한 후 알맞은 크기의 클러치/브레이크 작동기를 제작하였다. 제작된 작동기의 동적특성(시상수 등)을 작동기 모델에 고려하기 위하여 계단입력 전기장에 따른 과도응답 실험을 클러치와 브레이크 모드에서 각각 수행하였다. 제안된 작동기의 응용성을 보이기 위하여 두쌍의 작동기로 구동되는 실험실 차원의 소형 와권식 세탁기 시스템을 구성한 후 동적지배방정식을 유도하다. 각 작동기와 연계된 PID제어기를 설계하여 세탁과 탈수시의 회전운동을 제어하였으며, 부하질량의 변화에 대한 작동기 시스템의 제어 효율성과 장시간 운전을 통한 제어 내구성 실험을 수행하였다.

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