• 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.

• 한국기계가공학회지
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• 제2권3호
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• pp.48-55
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• 2003

This study investigates the effect of temperature and electric field strength on the Bingham characteristics of Electro-Rheological(ER) fluids which change their Yield shear stress and viscosity by temperature and electric field strength. It is found that under constant temperature the Yield sheal stress and viscosity of ER fluids proportionally increase with the applied electric field strength, and under constant applied electric field strength the Yield shear stress and viscosity of ER fluids decrease with the increasing temperature. These results are considered to be applied to the fluid and pneumatic power industry.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.107-113
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• 2001

본 논문은 전단모드와 유동모드 하에서 자기유변유체의 빙햄 및 응답특성 실험을 실시한 것이다. 실험을 위해 전단모드와 유동모드에서 작동하는 두 가지 자기점도계가 제작되었으며, 자기유변유체는 로드사의 MRF-132LD가 사용되었다. 자기장의 변화에 따른 전단응력이 다양한 온도에서 실험적으로 실시되었다. 이로부터 직선보간법을 이용하여 항복전단응력을 도출하였으며, 온도에 따른 변화가 매우 적은 것을 확인했다. 또한 자기유변유체의 사각파에 대한 응답특성이 작동모드에 따라 비교되었다.

• 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.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권3호
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• pp.434-440
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• 2004

The electro-rheological fluids for semi-active suspension system are a class of colloidal dispersion which exhibit large reversible changes in their rheological behavior when they are subjected to external electrical fields. This paper presents Bingham properties of ER fluids subjected to temperature variations. In addition, an appropriate size of the ER damper for a passenger car is proposed to investigate the effects of Bingham characteristics on the damping performance. The filed-dependent damping forces are evaluated according to the temperature variation and sedimentation ratio.

• 유변학
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• 제10권3호
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• pp.165-172
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• 1998

본논문에서는 전기장 부하에 따라 유동성질이 변화하는 ER유체의 빙햄특성을 실험 적으로 연구하였다. 특히 ER유체의 빙행특성에 영향을 주는 여러인자중 전극 간격 및 재질 에 따른 ER유체의 항복전단응력과 전류밀도의 변화를 온도에 따라 고찰하였다. 이를 위하 여 전극 간격을 가변시킬수 있는 전기 점도계를 세가지 재질로 자체 제작하였다. 전극간격 은 0.75 mm, 1.00mm 및 1.25 mm 로 설정하였으며 전극 재질은 스테인레스 스텔, 동 그리 고 기계구조용 탄소강(SMS45C)을 사용했다. 한편 실험에 사용된 ER유체는 자체 조성한 수 계 ER유체인 ERF-1과 외국의 우수하다고 알려진 비수계 ER유체인 ERF-2 두가지를 선택 하였다. 실험은 $25^{\circ}C$와 7$0^{\circ}C$ 및 10$0^{\circ}C$에서 수행하였으며 전기장은 0-4kV/mm 범위에서 온 도 및 ER유체의 종류에 따라 부하 가능한 전압까지 공급하였다. 전단변형률 50, 100, 150, 200, 400, 600, 800, 1000 및 1200 s-1에서 얻은 전단응력 실험결과로부터 최소오차선형법을 이용하여 전단변형률 영에서 동적 항복전단응력 값을 도출하였으며 그결과로부터 전극 간격 및 재질에 따른 ER효과의 변화를 고찰하였다. 또한 상온과 10$0^{\circ}C$에서 4kV/mm의 전기장을 부하하여 전기장에대한 ER유체의 응답특성을 실험을 수행했다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권11호
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• pp.37-45
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• 2002

This paper presents the field-dependent Bingham characteristics and damping force control of an electro-rheological (ER) fluid under squeeze mode operation. The squeeze force of the ER fluid due to the imposed electric field is analyzed and an appropriate size of the disk-type electrode is devised. On the basis of the theoretical model of the ER fluid under squeeze mode operation, the yield stress and response speed of the ER fluid are distilled from the time responses of squeeze force to the step electric potentials. Measured squeeze forces under various excitation conditions are compared with the predicted ones from Bingham model and time constant obtained at the transient response test. In addition, the controllability of the field-dependent damping force of the ER fluid under squeeze mode is experimentally demonstrated by implementing simple PID controller.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.543-546
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• 1997

The purpose of this study is to investigate the ERSU(Electr0-Rheological Suspension IJnit) and some progress of damping force characteristic of a ERSU. This paper describes overall construction of th'e system design and the manufacturing of ERSU. A model of the ERSU is made by using electric field dependent on Bingham properities of ER fluid. In this paper. the ERSU is designed and manufactured for a light ground tracked vehicle. From the results, it is shown that the damping performance of ERSLJ is better than that of a passive suspension unit. This experimental study might be very useful for the simulat~on and the design of semi-active suspension units.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.178-183
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• 2000

Electrorheological(ER) effect on the dispersive system of polarizable fine powder/dielectric oil has been investigated. The electrical and rheological properties of zeolite and starch based ER fluid were reported. The ER fluids were constructed by mixing zeolite and starch power with two different dielectric oils. Yield stress of the fluids were measured on the couette cell type rheometer as a function of electric fields, particle concetrations, and temperatures. The electric field is applied by high voltage DC power supply. The outer cup is connected to positive electrode(+) and the bob becomes ground(-). And the temperatures the viscosity(or shear stress) versus shear rates were measured. In this experiment shear rates were increased from 0 to $200s^{-1}$ in 2 minutes.

• 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.