• 제목/요약/키워드: 빙햄 모델

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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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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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사회문화적 요인이 미국 고령층의 복지기술 수용에 미치는 영향: 전문가 인터뷰를 중심으로 (An Analysis of Professional's Perspectives on the Roles of Socio-cultural Factors and Welfare Technology among Older Adults in the US)

  • 강석영;김정근;제프리 윈탈;로즈마리 렌즈
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권8호
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    • pp.215-228
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 질적연구방법을 이용하여 미국 고령층의 복지기술 수용성에 영향을 미치는 사회문화적 요인을 추출하고 각 요인과 복지기술 수용성간의 연관성을 분석하여 향후 고령자의 삶의 잘향상을 위한 사회문화적 기반복지기술 수용성 증진방안을 도출하는데 기여하기 위함이다. 10명의 노인분야 전문가와 심층인터뷰를 통해 수집한 자료를 두 차례에 걸친 개방형 코딩 프로세스로 결과를 도출하였다. 자료분석 결과 7개의 주 코드와 주 코드에 중첩된 22개의 2차 코드 등 총 29개의 코드를 통해 사회문화적 요인을 추출하였다. 분석결과 개인주의, 가족중심문화, 실용주의, 저맥락 문화, 프라이버시, 재미추구와 수평적문화 등이 미국 고령층의 복지기술수용에 영향을 미치는 사회문화적 요인으로 나타났다. 이 연구결과는 고령층의 복지 기술사용의도에 영향을 미칠 수 있는 국가별 문화적 차이를 정의하고, 각 요인과 복지기술 수용성간의 관계를 분석하기 위한 설문조사 개발에 기여할 것이다. 이를 위해서는 향후 연구에는 한 국가 또는 국가 간 사회문화적 차이를 설명하는 척도개발이 필요하다.

Cellular Automata를 이용한 용암류 모의 프로그램의 구현 (Implementation of Lava Flow Simulation Program Using Cellular Automata)

  • 이충환;홍동진;차의영;윤성효
    • 암석학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.93-98
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    • 2017
  • 본 논문에서는 화산 분화 시 분출되는 용암류의 피복 범위와 용암류의 두께를 모의하기 위한 용암류 시뮬레이션 프로그램을 구현한다. 지도 정보를 DEM과 같이 일정한 면적마다 관측된 값을 가진 '셀'로 나타내고 셀룰러 오토마타 모델을 적용한 용암류 모의 알고리즘을 수행하여 용암류의 흐름에 대해서 모의한다. 용암류의 정량적인 데이터를 얻기 위해 용암류의 유체 특성을 빙햄 소성유체(Bingham plastic fluid)로 정의하고, 유도된 식을 셀룰러 오토마타의 규칙에 사용한다. 프로그램에 대한 검증을 위해 USGS에서 제공하는 30m 해상도 DEM을 이용하였으며, Hawaii의 푸우오오 분화구(Pu'u'O'o crater) 지역에서 2016년 5월 24일에 발생한 용암류에 대해 실제로 용암류가 흐른 흔적과 시뮬레이션의 모의 결과를 비교하였다.

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.

압착모드하에서 ER유체의 빙햄특성 및 댐핑력 제어 (Bingham Properties and Damping Force Control of an ER Fluid under Squeeze Mode)

  • 홍성룡;최승복
    • 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.

전기유동유체를 이용한 엔진마운트의 모델구성과 성능해석 (Model Synthesis and Performance analysis of an Engine Mount Using Electro-Rheological Fluids)

  • 최영태;김기선;최승복;정재천;전영식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.62-74
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    • 1994
  • This paper addresses on the model synthesis and performance analysis of an engine mount featuring electro-rheological(ER) fluids which undergo a phase change when subjected to electric fields. A novel type of ER fluid-filled engine mount is devised and its hydraulic model is constructed. An equivalent mechanical model is subsequently obtained from the governing equation of the hydraulic model. The model parameters associated with the ER fluids are distilled from experimental investigations on the Bingham properties of the fluids. The distilled data are then incorporated into the governing model to undertake feasible work through computer simulations,. It is shown that the proposed engine mount has an inherent capability of controlling both the damping force and the resonance frequency. Other superior performance characteristics accrued from the proposed methodology are also evaluated.

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아민화 폴리아크로니트릴 유도체 현탁액의 전기유변학적 특성 (Electrorheological Properties of Aminated Polyacrylonitrile Susupension)

  • 최웅수;김충현
    • Tribology and Lubricants
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    • 제25권3호
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    • pp.176-181
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    • 2009
  • Aminated polyacrylonitrile as the new organic disperse phases of the anhydrous ER fluid has been synthesized and ER effect of the suspension composed of aminated polyacrylonitrile in silicone oil investigated. The suspension showed a typical ER response (Bingham flow behavior) upon application of an electric field. The shear stress for the suspension exhibited the dependence with a factor equals to 1.6 power on theelectric field. The current density and the conductivity of the of aminated polyacrylonitrile suspension increase with the electric field intensity and moreover the conductivity of the suspension is about 8 order of magnitude higher than that of the silicone oil. On the basis of the the results, aminated polyacrylonitrile suspension showed the ER flow behavior upon application of the electric field due to the polarizability of the branched amine polar group of the aminated polyacrylonitrile particles.