• 제목/요약/키워드: 전기유변유체

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회전식 점도측정기를 이용한 ER 및 MR유체의 특성 비교 (The Comparison of Properties of ER and MR Fluids Using a Rotational Viscometer)

  • 이영록;전도영
    • 유변학
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    • 제11권2호
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    • pp.73-81
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    • 1999
  • 회전식 점도 측정기를 이용하여 상용화된 전기유변(electrorheological, ER)유체와 자기유변(magnetorheological, MR)유체의 특성을 비교하여 이를 이용한 장치 설계시 두 유체 중에 유리한 것을 선택하는데 도움이 되고자 하는 것이 본 논문의 의도이며, 이러한 유체의 특성에서 전단변형률의 변화에 따른 전단응력의 변화, 온도변화에 따른 전단응력의 변화, 작용하는 장의 세기에 따른 전단응력의 변화 등을 비교하였다. 온도의 변화에 따른 유체의 특성 변화는 MR유체가 ER유체보다 적게 받는 경향이 있었다. 두 유체의 응용 예로서 제작된 댐퍼의 경우에 유압 시험기를 이용하여 인장과 압축될 때 장의 On/Off에 따른 시간지연과 감쇄력을 비교하였다.

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실리카 현탁액의 전기유변학적 연구 (An Electrorheological (ER) Study on the Silica Suspensions)

  • 주상현
    • 유변학
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    • 제6권1호
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    • pp.49-59
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    • 1994
  • 높은 전기장 하에서 다분산, 비구형 실리카/실리콘 오일 현탁액의 전기유변 (electrorheological, ER)현상을 살펴 보았다. 전기유변유체는 전기장 방향으로 사슬구조를 형 성하는 특성을 보이며 이것이 유변물성의 향상에 기여하는 것으로 알려졌다. 동적(dynamic) 상태 실험에서 전기장 하의 실리카 현탁액은 매우낮은 임계변형율(${\gamma}$c =0.1%)이상에서 비선 형 점탄성을 보였다. 저장탄성계수(G')는 변형율 변화에 손실탄성계수(G")는 매질의 점도 에 더 민감한 의존성을 보였다. 또한 겉보기 항복응력은 입자의 부피분율과 전기장에$\Phi$1.9E1.4 의 의존성을 보였는데 부피분율에 대한 의존성이 큰 이유는 0.1 이상의 부피분율에서 복합 사슬 구조 내의 입자들 간의 상호 정전효과가 지배적으로 나타나기 때문이라고 생각된다. 정상상태 실험에서는 부피분율이 크거나 높은 전기장 하에서 전단속도가 0.1sec-1 정도 이하 로 감소함에 따라 전단응력이 급겨히 증가하는 현상을 보였다. 그러므로 본질적인 동적 항 복응력을 얻기 위해서는 매우 낮은 전단속도 영역의 특이한 응력거동을 고려해야한다. 큰 전단속도 하에서는 hydrodynamic interaction의 영향으로 전단속도의 증가에 따라 전단응력 이 증가하였다. 이같은 전단응력의 거동을 계단전단실험으로 확인하였다.

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전기유변유체로서의 폴리아닐린 현탁액의 유변학적 특성 (Rheological Characteristics of Polyaniline Suspension as an Electrorheological Fluid)

  • 권무현
    • 유변학
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    • 제7권3호
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    • pp.203-210
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    • 1995
  • 전기장 하에서 폴리아닐린/미네랄 오일 현탁액의 유변학적 특성에 관한 실험적인 연 구를 큐엣 셀 형태의 레오미터를 사용하여수행하였다. 폴리아닐린 현탁액은 전기장을 가해 줄 때 점도가 크게 상승하는 현상을 보였고 부피분율과 전기장의 3/2승에 비례하는 동적 항 복응력을 나타내었다. 작은 변형 진폭의 동적 상태 실험을 통하여 저장계수와 손실계수를 변형진폭, 변형의 구동 주파수 및 전기장의 함수로 나타내었다. 저장계수는 전기장을 증가시 킬 때 증가하나 손실계수(5wt%)는 약한 전기장 의존성을 보였다. 낮은 응력을 가해줄때의 크립과 회복곡선은 초기의 순간적인 변형 증가와 지연되는 변형 그리고 회복 불가능한 영구 적 변형으로 구성되어진다. 탄성 한계 항복응력은 전기장의 세기가 증가함에 따라 증가하였 다. 매우 작은 변형에서는 응력과 변형사이의 선형적 관계를 보여 고체와 유사한 거동을 나 타내었다.

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전기유동유체의 역학적 특성 고찰 및 진동 제어 응용 (An Experimental Investigation on Mechanical Properties of Electro-Rheological Fluids with the Application to Vibration Control)

  • 김기선
    • 유변학
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    • 제6권1호
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    • pp.20-29
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    • 1994
  • 본 논문에서는 실리콘 오일을 용매로 사용하여 조성된 전기유동유체의 전기장 부하 변화에 따른 역학적 특성을 고찰하였으며 그응용성에 대하여 연구하였다. 유체에 가해지는 전기장은 0~0.25kV/mm까지 변화시켰고 외부에서 가해지는 회전력은 0∼500rpm까지의 범위로 설정하였으며 용매의 점성계수 및 각각의 용매에 대한 입자 중량비를 달리하여 자체 조성한 4종류의 전기유동유체에 대하여 특성을 고찰하였고, 전기유동유체의 항복응력도 부 하되는 전기장의 함수로 증가함을 알수 있었다. 또한 부하되는 전기장의 크기 뿐만이 아니 라 입자의 중량비 용매의 점성계수도 전기유동유체의 거동에 많은 영향을 미침을 알수 있었 다. 또한, 전기유동유체를 이용한 응용예로서 지능구조물을 제작하여 전기장에 따른 진동특 성변화를 고찰하였다. 실험결과 부하되는 전기장의 강도가 증가함에 따라 구조물의 고유진 동수가 점차적으로 증가하였으며 입자의 중량비가 증가할수록 증가폭이 커 넓은 범위의 제 어영역을 가짐을 알수 있었다. 전기유동유체의 진동제어 이용가능성을 입증하기 위하여 시 간영역에서 구조물의 전기장에 대한 과도 진동제어 응답과 강제진동제어 응답을 실험하였다.

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정상압력 유동 하에서 전기유변유체의 동적 응답 (Dynamic Responses of Electrorheological Fluid in Steady Pressure Flow)

  • 남윤주;박명관
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2879-2884
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    • 2007
  • Dynamic responses of electrorheological (ER) fluids in steady pressure flow to stepwise electric field excitations are investigated experimentally. The transient periods under various applied electric fields and flow velocities were determined from the pressure behavior of the ER fluid in the flow channel with two parallel-plate electrodes. The pressure response times were exponentially decreased with the increase of the flow velocity, but increased with the increase of the applied electric field strength. In order to investigate the cluster structure formation of the ER particles, it was verified using the flow visualization technique that the transient response of ER fluids in the flow mode is assigned to the densification process in the competition of the electric field-induced particle attractive interaction forces and the hydrodynamic forces, unlike that in the shear mode determined by the aggregation process.

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전단 유동 하에서 전기유변유체의 과도응답 특성 (Transient Response of an Electrorheological Fluid in Shear Flow)

  • 최병하;남윤주;박명관
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권6호
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    • pp.411-417
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    • 2009
  • The transient shear stress response of an electrorheological fluid is investigated experimentally. The characteristic time constants of an electrorheological fluid sheared between two concentric cylinders were obtained under various electric field strengths and shear rates. Also, two experimental modes are adopted to investigate the effect of the shear flow on the dynamic behavior of the fluid; one is that the electric field is induced before shearing, and the other is the electric field is induced after shearing. From the difference in the response time between two modes, the cluster formation time were obtained. The response times were decreased with the increase of the shear rate, irrelatively of the electric field strength. The cluster formation time were monotonically increased with increase of shear rate, and thereafter, were converged with a certain value.

전자제어 현가장치를 위한 전기유변유체 쇽 업소버의 설계 및 성능평가 (Design and Performance Evaluation of Electro-rheological Shock Absorber for Electronic Control Suspension)

  • 성금길;최승복;박민규
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.444-452
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    • 2010
  • This paper presents design and performance evaluation of electro-rheological(ER) shock absorber for electronic control suspension(ECS). In order to achieve this goal, a cylindrical ER shock absorber that satisfies design specifications for a mid-sized commercial passenger vehicle is designed and manufactured to construct ER suspension system for ECS. After experimentally evaluating dynamic characteristics of the manufactured ER shock absorber, the quarter-vehicle ER suspension system consisting of sprung mass, spring, tire and the ER shock absorber is constructed in order to investigate the ride comfort and driving stability. After deriving the equations of the motion for the proposed quarter-vehicle ER suspension system, the skyhook controller is implemented for the realization of quarter-vehicle ER suspension system. In order to present control performance of ER shock absorber for ECS, ride comfort and driving stability characteristics such as vertical acceleration and tire deflection are experimentally evaluated under various road conditions and presented in both time and frequency domain.