• Title/Summary/Keyword: 충격압

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Manufacturing Method for Sensor-Structure Integrated Composite Structure (센서-구조 일체형 복합재료 구조물 제작 방법)

  • Han, Dae-Hyun;Kang, Lae-Hyong;Thayer, Jordan;Farrar, Charles
    • Composites Research
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    • v.28 no.4
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    • pp.155-161
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    • 2015
  • A composite structure was fabricated with embedded impact detection capabilities for applications in Structural Health Monitoring (SHM). By embedding sensor functionality in the composite, the structure can successfully perform impact localization in real time. Smart resin, composed of $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Zr,\;Ti)O_2$ (PNN-PZT) powder and epoxy resin with 1:30 wt%, was used instead of conventional epoxy resin in order to activate the sensor function in the composite structure. The embedded impact sensor in the composite was fabricated using Hand Lay-up and Vacuum Assisted Resin Transfer Molding(VARTM) methods to inject the smart resin into the glass-fiber fabric. The electrodes were fabricated using silver paste on both the upper and bottom sides of the specimen, then poling treatment was conducted to activate the sensor function using a high voltage amplifier at 4 kV/mm for 30 min at room temperature. The composite's piezoelectric sensitivity was measured to be 35.13 mV/N by comparing the impact force signals from an impact hammer with the corresponding output voltage from the sensor. Because impact sensor functionality was successfully embedded in the composite structure, various applications of this technique in the SHM industry are anticipated. In particular, impact localization on large-scale composite structures with complex geometries is feasible using this composite embedded impact sensor.

Design and Fabrication of 4-beam Silicon-Micro Piezoresistive Accelerometer for TPMS Application (TPMS용 4빔 실리콘 미세 압저항형 가속도센서의 설계 및 제작)

  • Park, Ki-Woong;Kim, Hyeon-Cheol
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.49 no.2
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • This paper presents the accelerometer which is a key component of TPMS(Tire Pressure Monitoring System). Generally a piezoresistive accelerometer has characteristics of lower cost, better linearity and better immunity about the environmnet noise than a capacitive one. Three types of piezoresistive accelerometers are degined and simulated using ANSYS program. The best one is a piezoresistive sensor which is supported by four beams located at the center of the edge of the mass after comparing the characteristics of resonant frequency of the three types. Considering the sensor size and a simulated maximum stress and maximum displacement, the length of beams is set as $200{\mu}m$. The size of a piezoresistive accelerometer is $3.0mm{\times}3.0mm{\times}0.4mm$. The sensor output is characterized by measuring the output characteristic depending on angle. As a result the offset voltage of the accelerometer is 43.2 mV and its sensitivity is $42.5{\mu}V/V/g$. The temperature bias drift is measured. The shock durability of the sensor is 1500g and the measuring range is 0 ~ 60 g.

Investigation on optimum applied potential for corrosion resistance and cavitation-erosion damage reduction of Al alloy in seawater (알루미늄 합금의 해수 내 내식성 및 캐비테이션-침식 손상 저감을 위한 적용전위 규명)

  • Jeong, Gwang-Hu;Park, Il-Cho;Lee, Jeong-Hyeong;Han, Min-Su;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.112-112
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    • 2018
  • 알루미늄 합금은 내구성과 내식성이 우수한 경량 재료이다. 그 중 Al-Mg계 5083 Al 합금은 가공성 및 용접성이 우수하여 선체 재료로 널리 이용되고 있다. 이는 선체 중량의 경량화로 인해, 연료비 절감과 빠른 선속 등 다양한 이점을 지니기 때문이다. 그러나 선박의 고속화에 따라 선체에 가해지는 유체충격이 증가하고, 압력 저하에 기인하여 캐비테이션-침식 손상이 증가할 뿐만 아니라, 염소이온이 존재하는 해수환경에서는 침식과 부식의 시너지효과로 인하여 재료의 손상이 더욱 가속화된다. 이에 대한 다양한 방지책들이 제안되고 있으나, 강한 충격압을 동반한 캐비테이션 침식-부식 복합 손상 환경에서는 다소 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 알루미늄 5083에 대하여 캐비테이션 환경 하에서 일정 전위를 인가하며 침식-부식 손상이 최소화 되는 전위 구간을 규명하고자 하였다. 먼저, 분극 실험을 선행하여 재료의 전기화학적 거동을 파악 한 후 적용 전위구간을 선정하여, 해당 전위를 인가한 상태에서 캐비테이션 실험을 실시하였다. 전기화학적 분극실험과 캐비테이션-전기화학 복합 실험은 $25^{\circ}C$의 해수 하에서 실시하였으며, 시험편의 노출면적은 $3.24cm^2$으로 하였다. 분극 실험은 개로전위로부터 +3 V까지 2 mV/s의 분극속도로 전위를 인가하였고, 기준전극으로 Ag/AgCl, 대극으로 백금전극을 사용하였다. 캐비테이션-전기화학 복합 실험은 정전위를 인가한 상태에서 대향형 진동법으로 진동수 20 kHz, 진폭 $30{\mu}m$ 진동을 20분간 가하였으며, 혼팁과 시험편 사이의 거리는 1 mm로 일정하게 유지하였다. 실험 후 표면 손상의 정량적 분석을 위해 인가된 전위별 전류밀도를 비교하고, 무게감소량을 측정하였으며, 손상경향 파악을 위하여 3D광학현미경과 주사전자현미경(SEM)을 통해 표면을 분석하였다.

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Investigation on optimum cavitation-erosion protection potential of anodized 5083-H321 Al alloy in sea water (양극산화 처리된 5083-H321 알루미늄 합금의 해수 내 캐비테이션-침식 방지를 위한 최적 방식전위 규명)

  • Yang, Ye-Jin;Jang, Seok-Gi;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.143-143
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    • 2016
  • 알루미늄 합금은 내구성과 내식성이 우수할 뿐만 아니라 다양한 표면개질을 통해 그 표면 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 특히 Al-Mg계 5083-H321 Al 합금의 경우 가공성 및 용접성이 우수하여 선체 재료로 널리 이용되는데, 이는 선체중량의 경량화가 가능하여 연료비 절감과 빠른 선속 등 다양한 이점을 지니기 때문이다. 그러나 선속의 고속화에 따라 선체에 가해지는 유체충격이 증가하고 정압 저하에 기인하여 캐비테이션-침식 손상이 증가할 뿐만 아니라 해수환경 특성 상염소이온의 존재로 부식이 가속화되는 등 침식 및 부식의 시너지효과로 손상은 크게 증가한다. 이에 대한 방지대책으로 다양한 표면개질 기법이 제안되고 있으나 강한 충격압이 동반된 캐비테이션 침식-부식 복합 손상 환경에서는 표면처리만으로는 불가능할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 양극산화된 5083-H321을 대상으로 캐비테이션 환경 하에서 일정 전위를 인가하여 침식-부식 손상이 최소화되는 최적전위를 규명하고자 한다. 이를 위해 먼저 분극 실험을 통해 재료의 전기화학적 거동을 바탕으로 임의의 전위를 선정하고 해당 전위를 인가한 상태에서 캐비테이션 실험을 실시하였다. 이때 분극실험과 캐비테이션-전기화학 복합실험 모두 $25^{\circ}C$의 해수에서 실시하였으며, 전기화학적 분극실험은 유효면적이 $3.24cm^2$인 시편에 2 mV/s의 분극속도로 0 ~ -3 V 까지 인가하였고, Ag/AgCl 기준전극과 백금대극을 사용하였다. 캐비테이션-전기화학 복합 실험은 정전위를 인가한 상태에서 $30{\mu}m$의 진폭으로 20분간 실시하였으며, 혼팁과 시험편 사이의 거리는 1 mm로 일정하게 유지하였다. 실험 후 표면 손상의 정량적 분석을 위해 인가된 전위별 전류밀도를 비교하고, 무게감소량을 측정하였으며, 손상특성 분석을 위해 3D현미경과 주사전자현미경(SEM)을 통해 표면을 분석하였다.

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Field Applications of Carbon Dioxide Pellet for Underground Pipe Cleaning (지중 매설관의 세정을 위한 카본 다이옥사이드 펠릿의 현장 적용성 검토)

  • Choi, Jae-Soon
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.16 no.4
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    • pp.75-82
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    • 2017
  • In this study, a new cleaning method using carbon dioxide pellet in the part of underground pipe cleaning method was proposed and verified. First of all, the commentary of The Society for Protective Coatings was examined in detail to determine the quantitative cleaning effects. Also, field tests were carried out to confirm the application of the new method. In the test, the surface condition of inner pipe after the application of the new method was investigated and two types of nozzles were compared in the tests. Also, the tests to measure the final impact pressure of air and carbon dioxide pellet mixtures were performed to investigate the losses of air pressure were investigated. Through this verification on the new method, it was found that the new method is very efficient for the removal of the rust in the pipe cleaning works. Also, the nozzle with excellent cleaning effect was also selected. As a result, this method will be able to largely contribute to the recycling of $CO_2$ which is limited to the use as a cooling agent or the storage of waste.

Study on Properties of EPP Bead Foam (EPP 비드폼의 특성에 관한 연구)

  • Jung, Dong-Won;Lee, Eung-Kee;Park, Chul-B.
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.9
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    • pp.991-997
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    • 2011
  • This paper deals with the basic principles and procedures involved in the steam-chest molding process used for manufacturing expanded polypropylene (EPP) bead foam. Steam-chest molding is an integral process for EPP technology. However, little research has been carried out on the processing conditions for steam-chest molding this process. The characteristics of EPP foam are energy absorption, multiple-impact protection, low weight, structural strength, and durability. In this study, the steam pressure in steam-chest molding was varied to determine the optimum conditions for manufacturing EPP foam. Moreover, annealing was performed after EPP-foam molding to prevent the shrinkage of the steam-molded product. It was possible to verify the mechanism of foam shrinkage by observing the change in weight with time at different annealing temperatures. Moreover, a tensile test and scanning electron microscopy (SEM) analysis were performed to support these experimental results. The dimensional stability of each molded product was investigated at different steam pressures.

Hardware development for Electrical Vehicle Control Unit (전기차량용 차량제어기 하드웨어 개발)

  • Kim, Ucksoo;Kang, Sundoo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.96.1-96.1
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    • 2010
  • 전기차량용 차량제어기는 차량 전체의 구동 전략과 브레이크 시의 회생제동, 고전압 배터리의 SOC management 등을 제어하는 역할을 한다. 엑셀 페달 및 브레이크 페달의 신호를 입력 받아 운전자의 주행의지를 받아 들이고, 차량의 각종 제어기들과 CAN 통신을 통하여 필요한 정보들을 송수신한다. 이러한 입/출력 동작을 통하여 차량 전체의 구동전략을 세우고 각종 제어기들에게 주행에 필요한 정보를 전달한다. MCU(Main Control Unit)로는 32bit micro-controller 이 적용되었으며, 열충격과 고온동작 내구 등의 환경시험 및 전자기파 적합성 시험등을 통해 외부환경 변화에도 요구 성능을 만족함을 확인하였다. 이러한 성공적인 개발을 통해 2011년 초 시범양산되는 현대기아자동차의 BLUE ON 에 양산적용될 예정이라는 데에 의의가 있다.

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Dynamic Wave Pressure Study on a Recurved Offshore Structure (곡면 해양구조물에 작용하는 동파력 고찰)

  • Jo, Cheol-Hui
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.9 no.2
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    • pp.149-155
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    • 1995
  • This study is to investigate the dynamic pressure caused by breaking waves on a recurved offshore structure. A physical modelling was performed in a two-dimensional wave flume. The measuments from the physical modelling were compared with several known equations. The shock and secondary pressures were found to be dependent on water depth, breaking wave height and the size of the air pocket. The maximum pressure was recorded near the still water level and the secondary pressures near the recurved the recurved structure were found to be less than those experienced in a vertical offshore structure.

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A Study on Spray Characteristics Analysis of Free Spray of Diesel Fuel with Ultra High Pressure (극초고압영역에서의 디젤연료의 자유분무특성에 관한 연구)

  • Jeong, D.Y.;Lee, J.T.;Hong, G.B.
    • Journal of ILASS-Korea
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    • v.7 no.4
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    • pp.16-22
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    • 2002
  • The characteristics of free spray with ultra injection pressure was analyzed to clear the limit pressure of diesel engine. To obtain final goal, ultra high pressure injection equipment was developed, spray patterns were visualized under various ultra injection pressures. Spray penetration and spray width, volume and entrained air mass were increased with the increase of injection pressure. Sauter mean diameter and injection durstion wert decreased. But over 3,000bar of ultra injection pressure region the rates of increase show almost similar and finally the reversed tendencies at 4,140bar.

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Hydraulic fitting impulse tester development (유압 피팅 충격압시험기 개발)

  • 김형의;이용범
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1991.10a
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    • pp.917-921
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    • 1991
  • Hydraulic fitting impulse tester is equipment which produce impulse pressure waveform that specified foreign standard of SAE, JIS etc. Test conditions of SAE J1453 about waveform standard indicates frequency of 35-70 cycle/min, pressure of 560 bar, oil temperature of 93 .+-.3.deg. C etc. and required cycle is a million over. In additions, Test condition operated continuously equipment. This development item adopted new pattern method such as intensifier and rotary distributor is different from already established fitting impulse tester applied servo valve and high pressure direct directional control valve. Therefore, this development item which compares already established item is good reliability, low cost of manufacture and save of electric energy. especially, Domestic small and medium enterprise uses this tester because of economical cause. We develope appropriateness tester which conforms to demand of user.

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