• Title/Summary/Keyword: 점탄성효과

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Influence of Chemical composition of Ethylene-Vinyl Acetate Copolymers on Impact Noise Damping of Composites (에틸렌-초산비닐 공중합체의 공중합 조성이 복합체의 충격음 흡수성능에 미치는 영향)

  • 이현종
    • Journal of Korea Foresty Energy
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    • v.18 no.2
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    • pp.55-61
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    • 1999
  • This study was carried out to investigate the influence of viscoelastic properties(or chemical composition) of a series of ethylen-viny1 acetate copolymers on impact noise and vibration damping of wood/polymer/wood sandwich composites. The impact noise and vibration damping of composites were very sensitive to the state of molecular motion of polymer. The noise and vibration damping of composites were maximum when the polymer was under the glass transition(vinylacetate 55~75%) at the test-temperature, and minimum rubbery state(vinyl-acetate 47~20%) or glassy state(vinylacetate 100~87%). The polymer under glass transition reduced the impact noise by 6~12 dB.

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Correlation Between the Composition of Compliant Coating Material and Drag Reduction Efficiency (유연벽면 점탄성 소재 배합비와 저항저감 효과의 상관관계)

  • Lee, In-Won;An, Nam-Hyun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.33 no.6
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    • pp.389-395
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    • 2009
  • A specially designed flat plate was mounted vertically over the axial line in the wind tunnel of the Pusan National University. Strain balances were mounted in the trailing part of the plate to measure the skin friction drag over removable insertions of $0.55{\times}0.25m^2$ size. A set of the insertions was designed and manufactured: 3 mm thick polished metal surface and three compliant surfaces. The compliant surfaces were manufactured of a silicone rubber Silastic$^{(R)}$ S2 (Dow Corning company). To modify the viscoelastic properties of the rubber, its composition was varied: 90% rubber + 10% catalyst (standard), 92.5% + 7.5% (weak), 85% + 15% (strong). Modulus of elasticity and the loss factor were measured accurately for these materials in the frequency range from 40 Hz to 3 kHz. The aging of the materials (variation of their properties) for the period of one year was documented as well. Along with the drag measurement using the strain balance, velocity and pressure were measured for different coating. The strong compliant coating achieved 5% drag reduction within a velocity range $20{\sim}40$ m/s while standard and weak coatings increased drag reduction.

고무소재의 열응력

  • Gang, Sin-Yeong;Hong, Chang-Guk
    • Rubber Technology
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    • v.11 no.1
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    • pp.12-26
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    • 2010
  • 각종 산업제품의 주요 부품으로 사용되고 있는 고무재료는 사용 중 온도변화에 의해 체적 또는 길이 변화를 수반할 수 있어 결과적으로 고무제품의 성능이나 효율이 영향을 받게 된다. 특히 고온에서 고무제품의 치수변화를 제한하거나 일정치수를 강제할 경우 열수축이나 열팽창에 의해 응력이 발생하게 된다. 따라서 온도 변화에 따른 열응력의 측정은 고무제품의 정밀성과 성능을 평가하는 중요한 수단을 제공한다. 본 연구에서는 고무소재의 열응력 측정을 위한 새로운 측정방법을 개발하였고 이와 관련 새로운 시험장치를 설계, 제작하였다. 고무시편에 일정 변형의 인장을 준 상태에서 가열하면 열응력이 발생한다. 이 때의 열응력은 고무분자 사슬들의 운동성에 기인하며 배향된 고무분자 사슬들이 열역학적으로 랜덤 사슬형태로 돌아가려는 엔트로피적 힘이다. 따라서 온도가 높을수록 그 수축력은 증가하게 된다. 또한 고무분자 사슬의 사전 변형이 증가하면 그 열응력은 증가한다. 이때 열응력은 측정시간이 지남에 따라 최대치에 도달한 후 완화되며 그 완화속도는 설정온도에 의해 영향을 받는다. 여기서는 온도변화에 따른 고무시편의 열응력 측정결과를 소개하고, 고무분자 사슬의 엔트로피 변화와 점탄성적 흐름, 그리고 가열에 따른 고무 시편의 팽창 또는 수축이 열응력에 미치는 영향 등을 논의하였다. 특히 천연고무와 SBR 고무시편의 열응력 차이를 분자사슬의 운동과 연관하여 검토하였고, 가교밀도와 가교시스템이 각각 다른 고무시편에 대해 열응력 발생과에 따른 상관관계를 고찰하였다. 또한 시편의 형태와 두께가 열응력 발생에 미치는 영향도 검토하였다. 충전 배합고무의 경우 열응력에 영향을 미치는 인자로 고무분자 사슬의 운동성과 가교밀도 외에 고무재료와 충전제 사이의 물리 화학적 상호작용도 매우 중요한 요소가 된다. 배합고무에서 충전제의 영향을 검토하기 위해 실리카와 카본블랙을 선택하였고 배합고무의 열응력을 각각 측정하여 이들의 보강효과가 열응력에 미치는 영향에 대해 논하였다.

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A Study on the Sound Radiation from a Clamped Circular Plate with Viscoelastic layer by Impact Force (점성을 가진 음질이 입혀진 원형평판으로부터 의 음악복사)

  • Jeon, Jae-Jin;Lee, Byeong-Ho
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.6 no.3
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    • pp.5-16
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    • 1987
  • In this paper, the sound radiation from a clamped circular plate with a viscoelastic layer excited by impact force is studied both analytically and experimentally. The composite plate vibrations are obtained by using the normal mode analysis and the eigenvalues are obtained by a Mindlin plate theory including the rotary inertia and shear deformation, The contact force developed between the ball and the plate with attached layers is obtained by Hertz contact theory. The radiated sound pressure is calculated by the Rayleigh integral. Prediction of the waveforms of sound radiating from the plate with attached layers and a method for reducing noise generation from the plate by impact force are also shown in this paper.

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Properties Evaluation of Thermochromic Gel Compounds for Detecting Overheating (과열감지용 열변색 겔성형체의 특성 평가)

  • Kim, Jeong-Hun;Cho, Myoung-Ho;Kang, Young-Goo
    • Fire Science and Engineering
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    • v.22 no.5
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    • pp.61-66
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    • 2008
  • In this research, gel compounds containing thermochromic ingredients were manufactured and evaluated to prevent the transition hazards of fire and explosion, which they are one of the methods for detecting abnormal conditions caused by overheating of special materials early. And also, compounds of viscoelastic and brushing types were manufactured as the kind and content of raw materials, and manufacturing process to enlarge the application for overheat-detecting targets. Test methods were conducted as chromism test, viscosity profile, starting time of thermochromism, and FT-IR analysis. Thermochromic gel materials exhibit chromism properties that can detect abnormal conditions effectively, and then they are possible to various applications.

Analysis of Steady Heat Conduction for Rubber Pads of a Tank Track Subjected to Dynamic Loading (동적하중을 받는 궤도차량 고무패드의 정상 열전도 해석)

  • Kim, Hyung-Je;Kim, Byung-Tak
    • Elastomers and Composites
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    • v.36 no.3
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    • pp.153-161
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    • 2001
  • The rubber pads era tank which undergo dynamic deformations with the sufficient amplitudes and frequencies lead to a considerable internal temperature rise due to the heat generation. The heat generation which is dependent on the viscoelastic characteristics or a rubber is due to the conversion of partial mechanical energy into thermal energy identical to the area oi hysteresis loop. Heat generation without adequate heat dissipation leads to heat build-up and the excessive temperature rite exerts a bad influence upon the performance and the life of rubber products. In this paper, temperature distributions of the rubber pads of a tank track subjected to dynamic loads are obtained under the assumption of the steady state. Heat generation rates used in this finite element analysis are acquired through experiments and the computed temperature fields are displayed in isothermal contour regions.

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Modal Characteristics of a Structure with Stiffness and Damping Eccentricit (강성 및 감쇠 비대칭 구조물의 모드 특성)

  • 김진구;방성혁
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.15 no.3
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    • pp.421-432
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    • 2002
  • In this study the modal characteristics and responses of an asymmetric structure with added viscoelastic dampers were investigated for design parameters such as eccentricity of stiffness and added dampers, the loss factor of the damping materials used. For modal characteristics, variation of the quantities such as natural frequencies, modal damping ratios, modal participation factors, and dynamic amplification factors were observed, and displacements at flexible and stiff edges, and at center of mass were obtained. Based on the results, the problem of the optimum damper distribution to minimize the torsional effects was addressed, and the proposed method for optimum damper distribution was applied to a multi-story structure to verify the applicability Finally the effect of viscous and viscoelastic dampers were compared by varying the loss factor of the viscoelastic material.

Dynamic Properties of Starch and Rheological Effect of Fish Protein Gel upon the Addition of Starch (전분의 동적 특성 및 전분 첨가시 생선 단백질 젤의 물성학적 특성변화)

  • Pyun, So-Hee;Kang, Byung-Sun;Kim, Byung-Yong
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.40 no.5
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    • pp.427-432
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    • 1997
  • 감자전분의 수분함량에 따라 가열하는 동안 전분의 점탄성 성질의 변화를 조사한 결과 전분의 농도가 증가할수록 더 높은 storage modulus (G#)와 loss modulus (G@) 값을 보여주었으며, 호화개시온도 및 호화최대값을 나타내는 온도는 전분농도에 따라 낮은 온도로의 이전을 보여주었다. 20%의 감자전분과 옥수수전분을 비교한 결과, 옥수수전분은 $68^{\circ}C$, 감자전분은 $60^{\circ}C$에서의 호화개시온도를 나타내었으나, G#와 G@값은 옥수수전분이 높게 나타났고 이와 같이 서로 다른 호화개시온도, 호화정도 및 그 최대값을 나타내는 온도변화는 아밀로즈/아밀로팩틴의 함량과 전분 입자의 크기에 따른 것으로 여겨진다. 감자와 옥수수 전분을 각각 3%씩 첨가하여 만든 생선단백질 젤의 파손강도를 측정한 결과 전분들을 첨가한 단백질 젤이 무첨가한 젤보다 더 강하게 나타났으며, 옥수수 전분의 첨가가 감자전분 첨가보다 더 강한 젤의 강도를 나타내었다 혼합비를 달리 첨가하여 만든 겔을 응력완화현상을 측정한 결과 감자 및 옥수수 전분을 첨가한 경우는 초기순간응력, 평형응력 뿐만 아니라 전체적인 응력의 증가현상이 일어났으나 3요소 일반화된 Maxwell 모형으로 분석한 결과는 감자 전분과 옥수수전분에 의한 탄성을 (elastic modulus) 상승효과는 첨가농도의 의존성을 보여 주었다.

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새로운 식품소재로서의 의곡류 amarans, quinoa의 제빵 특성에 관하여

  • Morita, Naofumi
    • Proceedings of the Korean Society of Postharvest Science and Technology of Agricultural Products Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.6-7
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    • 2000
  • 개발도상국의 급격한 인구 증가에 의해 세계 60억 이라는 인구도 2050년을 맞아 약 100억에 도달할 것이라고 일컬어진다. 이로 인한 장래의 식량 위기에 대비하여 벼, 밀, 옥수수 등의 증산, 품종 개발도 물론 필요하지만 선진국을 중심으로 시장성 높은 작물의 소비가 우선되어지는 상황에 맞추어 세계적으로 주식이 될 수 있는 새로운 곡류의 확보와 생산체제도 중요한 문제이다. 한편으로 생활의 향상에 따른 식물의 다양화와 건강지향의 관점으로 본 다 품목 소량형의 식생활을 하는 것이 식물성 allergy의 방지 측면으로서의 곡류 특히 잡곡류의 유효 이용이 부각되어진다. 이들 중 amarans, quinoa는 벼과 식물에 비교해서 광합성능이 좋은 C4식물로서 생장이 빠르고 동시에 비타민, 무기질, 지질이 풍부하고 구성 단백질 중에 필수 아미노산을 많이 함유하여 아미노산 등급도 높고 특히 영양 발란스도 우수하다. 또 cholesterol 저하작용, 식물섬유에 의한 대장암의 억제 작용 등이 잘 알려져 있다. 그리l고 quinoa에 대해서는 아메리카 항공우주국(NASA)에서 CELSS(Controlled Ecological Life Support System; 장기간 우주특무비행의 승선원을 위한 공기중의 이산화탄소를 제거하고 식량·산소·물을 만들어 내기 위해 식물을 이용하는 방법)에 적합한 작물 후보로써 선택되어 신규 식품소재로써 주목받고 있다. 이상과 같은 견지로부터 amarans, quinoa를 일상식화되고 있는 빵에 이용하기 위해 제빵성 및 혼합중의 반죽의 모든 성질에 대해서 검토했다. amarans는 초과의 Amaranthus에 속하고 주요 생산국은 아메리카, 멕시코, 페루등이지만 일본에서는 주로 A.hypochondriacus가 수입되어 이용 되어지고 있다.amarans의 가루는 단독으로는 점탄성 있는 반죽을 형성하지 않기 때문에 밀가루에 일부를 대용한 wheat flour dough를 사용하고 가정용 제빵기로 구워 최종 단계에까지의 제빵성 결과를 산출했다. amarans folur 5%의 대체에는 빵의 비용적이 비교적 증대했지만 그 이상 amarans flour을 대처하면 확연히 비용적은 감소했다. amarans flour 10% 대체에 hemicellulase 1250U 이상을 첨가하면 비용적은 눈에 띄게 증대했다. farinograph에 있어서 반죽의 안정성은 amarans flour 10% 대용에 현저히 감소했다. 반죽의 점탄성(아축응력, 탄성률, 점성계수)는 amarans flour 10%를 대용한 것이 무첨가한 것보다 많이 단단해졌음을 알 수 있었다. 혼합중의 반죽의 조사형 전자현미경 관찰로 amarans flour로 대체한 gluten이 단단해졌음을 알수 있었다. 유화제 stearly 칼슘, 혹은 hemicellulase를 amarans 10% 대체한 밀가루에 첨가하면 확연히 비용적을 증대시킬 수 있다는 사실을 알 수 있었다. quinoa는 명아주과 Chenopodium에 속하고 페루, 볼리비아 등의 고산지에서 재배 되어지는 것을 시료로 사용하였다. quinoa 분말은 중량의 5-20%을 quinoa를 대체하고 더욱이 분말중량에 대하여 0-200ppm의 lipase를 lipid(밀가루의 2-3배)에 대하여 품질개량제로서 이용했다. 그 결과 quinoa 대량 7.5%에서 비용적, gas cell이 가장 긍정적 결과를 산출했고 반죽의 조직구조가 강화되었다. 또 quinoa 대체에 의해 전분-지질 복합제의 흡열량이 증대된 것으로부터 전분-지질복합제의 형성 촉진이 시사되었다.이것으로 인하여 호화억제에 의한 노화 방지효과가 기대되었지만 실제로 빵의 노화는 현저히 진행되었다. 이것은 quinua 대체량 증가에 따른 반죽의 안정성이 저하되어 버린 것으로 생각되어진다. 더욱이 lipase를 첨가하면 반죽이 분화하는 경향이 보여졌지만 첨가량 75ppm에 있어서 상당히 비용적의 증대가 보였다. 이것은 lipase의 가수분해에 의해 생긴 monogliceride에 의한 유화각 일어나서 보존성이 개선되어진 것으로 quinoa를 보다 많이 빨에 이용하기 위해서는 lipaserk 품질개량제로서 유효하다는 것을 알 수 있었다. 또 lipase는 quinoa의 대체량이 비교적 많은 10-20%의 섭취가 곧 allergy 질환 문제의 개선책이 되는 것은 물론 amarans, quinoa에는 lysine, 함황아미노산이 많고 지질중의 지방산조성도 좋고 무기질도 많이 함유되어 있다. 이와같이 우리들 개인의 건강에 대한 배려도 있고 amarans, quinoa등의 식품재료를 적극적으로 사용할 수 있도록 유념해 두었으면 하는 바램이다.

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Aeromechanical stability analysis and control of helicopter rotor blades (헬리콥터 회전날개깃의 안정성 해석과 제어)

  • Kim, J.S.;Chattopadhyay, Aditi
    • Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
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    • v.9 no.1
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    • pp.59-69
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    • 2001
  • The rotor blade is modeled using a composite box beam with arbitrary wall. The active constrained damping layers are bonded to the upper and lower surfaces of the box beam to provide active and passive damping. A finite element model, based on a hybrid displacement theory, is used in the structural analysis. The theory is capable of accurately capturing the transverse shear effects in the composite primary structure, the viscoelastic and the piezoelectric layers within the ACLs. A reduced order model is derived based on the Hankel singular value. A linear quadratic Gaussian (LQG) controller is designed based on the reduced order model and the available measurement output. However, the LQG control system fails to stabilize the perturbed system although it shows good control performance at the nominal operating condition. To improve the robust stability of LQG controller, the loop transfer recovery (LTR) method is applied. Numerical results show that the proposed controller significantly improves rotor aeromechanical stability and suppresses rotor response over large variations in rotating speed by increasing lead-lag modal damping in the coupled rotor-body system.

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