• 제목/요약/키워드: Elastic Rubber

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선박 추진용 유압작동식 다판 마찰클러치 고착현상 고장탐구 (Root cause analysis of sticking in hydraulically actuated multi-disc friction clutch for ship propulsion)

  • 정상후;김정렬;신재원
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권4호
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    • pp.330-336
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    • 2017
  • 본 연구는 고무 탄성커플링을 적용한 특수선의 디젤엔진 추진체계에서 유압작동식 다판, 습식 마찰클러치의 고착에 대한 원인분석 내용이다. 클러치 고착원인 분석을 위해 피쉬본((fish bone) 방법으로 클러치 및 감속기어 분해조사, 선박 탑재상태에서의 체계 시험 및 부품 조사, 비파괴 시험 등을 통해 수행하였다. 마찰판 고착은 클러치 중공축의 크랙부를 통해 제어오일 누설로 인한 슬립, 마찰열 발생에 의해 발생되었다. 마찰판 냉각 오일 또한 크랙부를 통해 동시에 누설에 기인한 유량부족으로 클러치 마찰판은 국부적인 눌러붙임이 발생하는 핫스팟(hot spot)에 의해 고착되었다.

부추 수확기 개발을 위한 예취 및 이송특성 구명 (Cutting and Conveying Characteristics for Development of Chinese Leek Harvester)

  • 전현종;김상헌;홍종태;최용
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제30권4호
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    • pp.220-228
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    • 2005
  • This study was conducted to investigate the main factors that contain a rotating velocity ratio between wheel and conveyor belt, a tilt angle of conveyor belt and a rotating velocity of a dick cutter for mechanization of Chinese leek harvest. In the survey on the cultivation of Chinese leek, row spacing of 350 m and cutting height of 10 mm from the ground were set up for field tests. Test equipment was designed to cut, pick up and convey Chinese leek one row by one row. From the results of material tests, pick-up height of conveyor belt was set up at $60\~90m$ from the bottom, and the strain and stress at rupture of Chinese leek was 0.487 m/m and 0.01078 MPa. An elastic coefficient of the rubber (Neoprene) of conveyor belts was 1.1077 under the strain of 0.3 nym. from the results of field tests, the tilt angle of conveyor belt was the range of $25^{\circ}\~30^{\circ}$ under consideration far space of container, the velocity ratio between vehicle and conveying belt was 1 to 2.4~1.7 at 0.1~0.3 m/s of vehicle, and optimum rotating velocity of the disk cutter was 34.8 m/s or more under consideration for soil friction.

폴리올레핀 복합소재의 UV 광열화 특성 (Photodegradation Characterization of Polyolefin Composite)

  • 원종일;신세문;최길영
    • 공업화학
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    • 제20권5호
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    • pp.511-516
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    • 2009
  • 폴리올레핀 복합소재의 UV 광열화 특성을 조사하였다. 열중량분석 결과, 3종의 폴리올레핀 복합소재는 서로 다른 talc 함유량을 가지고 있음을 확인하였다. SAE J1960 규격에 따라 UV 조사된 폴리올레핀 복합소재의 기계적 거동을 관찰하기 위해 인장시험 및 아이조드 충격 시험을 수행하였다. UV 노출 시간이 증가함에 따라 연신율과 저온 충격강도는 급격히 감소하였다. 이는 UV 광열화에 의한 폴리머 분자체인의 절단 및 얽힘 밀도 감소에 따른 탄성력의 감소에 기인한 것으로 보인다. 전자주사현미경 관찰을 통하여 UV 조사 후 표면상에 크랙이나 표면손상은 존재하지 않았지만, UV 노출에 따른 추가적인 talc 입자의 표면 노출을 관찰할 수 있었다. 이러한 talc 입자의 표면 노출은 폴리올레핀 복합소재의 변색 원인으로 추정된다. 적외선분광분석을 통하여, UV 조사된 폴리올레핀 복합소재의 표면상에 광열화가 진행되었음을 확인하였다.

유한요소법을 이용한 우레탄 휠의 구조 안전성에 관한 연구 (A Study on Structural Safety of a Urethane Wheel Using FEM)

  • 송하종;정일호;윤지원;전갑진;박중경;이형;박태원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.114-120
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    • 2005
  • Urethane is a high polymeric and elastic material useful in designing mechanic parts that cannot be molded with rubber or plastic material. In particular, urethane is high in mechanical strength and anti-abrasive. Hereby, a urethane coated aluminum wheel is used to support of the OHT vehicle moving back and forth to transport products. For the sake of verifying the safety of the vehicle, structural safety fur applied maximum dynamic load on a urethane wheel must be examined carefully while driving. Therefore, we performed a dynamic simulation on the OHT vehicle model and we determined the driving load. The area definition of applied load may be obtained from the previous study of Hertzian and Non-Hertzian contact force model having exact properties of contact material. But the static analysis is simulated after we have performed the actual contact area test for each load since the proper material properties of urethane have not been guaranteed. In this study, the method of distributing loads for each node is included. Finally, in coMParison with the results of analysis and load-displacement curve obtained from the compression test, we have defined the material properties of urethane. In the analysis, we verified the safety of the wheel. Finally, we performed a mode analysis using the obtained material properties. With these results, we presented a reliable finite element model.

유전성 탄성체를 이용한 전기변형 고분자 구동체의 특성 연구 (A Study of Electrostrictive Polymer(EP) Actuator Using Dielectric Elastomers)

  • 황성덕;이경섭;김홍경;최혁렬;김훈모;전재욱;이영관;남재도
    • 폴리머
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    • 제26권1호
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    • pp.113-120
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    • 2002
  • 전기변형(electrostriction)이란 물체에 전압을 인가했을 때 맥스웰 응력이 나타나고, 이로 인하여 물체가 변형되는 현상을 말한다. 이러한 성질은 대부분의 유전체에서 나타나는데, 특히 탄성계수가 낮은 엘라스토머에 적용하면 전기에너지가 효율적으로 변환되어 큰 변형과 힘을 발현한다. 이렇게 전기변형을 크게 일으키는 고분자를 전기변형 고분자(electrostrictive polymer, EP)로 분류하며, 이들은 구동체 및 센서, 인공근육, 음향전달 장치 분야로의 활용이 유망한 재료로 예견되고 있다. 본 연구에서는 폴리우레탄과 아크릴 고무 등의 유전성 탄성체(dielectric elastomer)를 이용하여 전극-EP-전극의 적층을 이루는 유니모프 구동체를 제조하여 구동시켰고 주파수를 증가시키면서 작동시킬 때 구동체의 운동범위가 감소하는 현상을 전기적, 기계적으로 해석하고자 유전율과 탄성율을 주파수에 따라 측정하는 한편, 고전적 적층이론을 이용하여 EP의 구동역학을 모델링 하였다. 실험결과, 주파수 증가에 따른 구동체의 운동 변위 감소는 재료의 유전 완화시간과 밀접한 관계를 가졌음을 알 수 있었고, 고전적 적층이론으로 해석한 유니모프 구동체의 운동은 실제 적용한 우레탄 구동체의 운동과 상당히 유사한 거동을 보였다.

천연(天然)고무의 Damping Property에 관(關)한 연구(硏究) (A study on the Damping Properties of NR Vulcanizates.)

  • 최재운;백남철
    • Elastomers and Composites
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    • 제20권3호
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    • pp.189-204
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    • 1985
  • The purpose of this study is to examine the dynamic properties, especially the damping and fatigue properites, of NR vulcanizates and to find out the vulcanizate which can be used as damping materials in industry. The results of this study can be summarized as follows: 1. In the ODR test, the S-2 vulcanizate was the fastest one in terms of having reached to optimum cure times($t_{90}$) and, with the same formula, when 50phr of HAF carbon black loaded, the shortest optimum cure times has shown. 2. The S - 2 vulcanizate was the best than the others in the physical properties. In aging properties, however, the E - 1 vulcanizate appeared to be better than the other vulcanizates. 3. The results of the RDS test for the NR vulcanization system under the condition of 0.1% strain amplitude and 1 Hz frequency showed no connection between Tg and the the nature of the crosslinking system, but 50phr loading of HAF carbon black increased Tg. The damping values of vulcanizates in the elastic region showed a strong relations the damping values and the crosslinking system. The S - 2 vulcanizate with higher crosslink density had lower damping values than other vulcanizates, and furthermore, the SH - 2 vulcanizates with 50phr loading of HAF carbon black increased the damping values. 4. The Goodrich Flexometer test showed that the heat buildup for the gum NR vulcanizates was less than for those which contained 50phr of HAF carbon black. In particular, the fatigue life of the vulcanizate with lower damping values appeared to be longer than that of the vulcanizates with higher damping values. In the fatigue test, the increasment of the loading or the temperature, applied to the vulcanizates, appeared to be shorten their fatigue life.

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건축 설계프로세스와 형상해석을 통한 막 구조물의 형상결정 방안에 관한 연구 (A Study on the Shape-Decision Technique of Membrane Structures According to the Design Process and Shape Analysis)

  • 박선우;김승덕;손수덕;정을석
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.115-124
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    • 2007
  • 막 구조물을 설계하기 위해서는 우선 초기장력 도입으로 인한 구조물의 형상을 정확히 알아야 한다. 이를 위해서 모형을 통한 모델링이나 컴퓨터를 이용한 형상해석이 요구되며, 초기장력의 도입으로 형성되는 막 구조물의 곡면은 일반적으로 등장력 곡면이다. 이와 같은 특성을 가진 막 구조물은 모형만을 대상으로 형상을 구할 때에는 정량적으로 형상의 정보를 얻기가 힘들고, 형상해석만을 수행한 경우는 예기치 않은 문제가 발생하기도 한다. 또 설계자의 의도에 따른 형상은 실질적으로 등장력 곡면에 부합되지 않는 경우가 많고, 심지어 실현 불가능한 발생한다. 따라서 설계프로세스에 따른 구조물의 형상에 부합되면서 실현가능한 형상으로의 초기형상 결정과정은 막 구조물의 설계에 있어서 무엇보다 중요한 과정이다. 본 연구에서는 건축 설계프로세스에 따른 모델링과 수치적 형상해석과의 결과에 대한 차이를 살펴보고 피드벡 과정을 통하여 막 구조물의 초기형상을 결정하는 프로세스에 대해서 연구한다.

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Peroxide 개질에 따른 Nylon 12 elastomer의 특성 연구 (Peroxide Modification of Nylon 12 Elastomer)

  • 최명찬;정지연;장영욱
    • Elastomers and Composites
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    • 제48권1호
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    • pp.18-23
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    • 2013
  • 용융상태에서 nylon 12 elastomer에 소량의 dicumyl peroxide (DCP) 와 triallyl cyanuate (TAC)를 첨가하여 nylon 12 elastomer를 부분적으로 가교시켰으며, 이에 따른 nylon 12 elastomer의 기계적, 동적기계적 그리고 유변학적 특성을 tensile test, DMA, small amplitude oscillating rheometer를 이용하여 각각 알아보았다. TAC의 함량이 증가함에 따라 인장탄성률과 영률은 증가하고, 파단신율은 감소하였다. DMA 측정결과, DCP로 부분적으로 가교시킨 nylon 12 elastomer의 PTMG상의 유리전이온도는 순수한 nylon 12 elstomer에 비해 증가하였고, storage modulus는 nylon 12상의 용융온도 이상에서도 거의 일정한 값을 나타내었다. 부분적으로 가교시킴에 따른 유변학적 특성의 변화는 TAC의 함량이 증가함에 따라 solid like behavior와 shear thinning behavior가 점점 뚜렷하게 나타남을 알 수 있었다. 이로부터 nylon 12 elastomer를 용융상태에서 부분적으로 가교시킴으로써 용융가공성을 저하시키지 않으면서, 기계적 물성은 효과적으로 향상시킬 수 있었으며, 특히, nylon 12 elastomer의 사용가능 온도범위를 증가시킬 수 있었다.

Compacted expansive elastic silt and tyre powder waste

  • Ghadr, Soheil;Mirsalehi, Sajjad;Assadi-Langroudi, Arya
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제18권5호
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    • pp.535-543
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    • 2019
  • Building on/with expansive soils with no treatment brings complications. Compacted expansive soils specifically fall short in satisfying the minimum requirements for transport embankment infrastructures, requiring the adoption of hauled virgin mineral aggregates or a sustainable alternative. Use of hauled aggregates comes at a high carbon and economical cost. On average, every 9m high embankment built with quarried/hauled soils cost $12600MJ.m^{-2}$ Embodied Energy (EE). A prospect of using mixed cutting-arising expansive soils with industrial/domestic wastes can reduce the carbon cost and ease the pressure on landfills. The widespread use of recycled materials has been extensively limited due to concerns over their long-term performance, generally low shear strength and stiffness. In this contribution, hydromechanical properties of a waste tyre sand-sized rubber (a mixture of polybutadiene, polyisoprene, elastomers, and styrene-butadiene) and expansive silt is studied, allowing the short- and long-term behaviour of optimum compacted composites to be better established. The inclusion of tyre shred substantially decreased the swelling potential/pressure and modestly lowered the compression index. Silt-Tyre powder replacement lowered the bulk density, allowing construction of lighter reinforced earth structures. The shear strength and stiffness decreased on addition of tyre powder, yet the contribution of matric suction to the shear strength remained constant for tyre shred contents up to 20%. Reinforced soils adopted a ductile post-peak plastic behaviour with enhanced failure strain, offering the opportunity to build more flexible subgrades as recommended for expansive soils. Residual water content and tyre shred content are directly correlated; tyre-reinforced silt showed a greater capacity of water storage (than natural silts) and hence a sustainable solution to waterlogging and surficial flooding particularly in urban settings. Crushed fine tyre shred mixed with expansive silts/sands at 15 to 20 wt% appear to offer the maximum reduction in swelling-shrinking properties at minimum cracking, strength loss and enhanced compressibility expenses.

Sensory Evaluation of Friction and Viscosity Rendering with a Wearable 4 Degrees of Freedom Force Feedback Device Composed of Pneumatic Artificial Muscles and Magnetorheological Fluid Clutches

  • Okui, Manabu;Tanaka, Toshinari;Onozuka, Yuki;Nakamura, Taro
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제18권4호
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    • pp.77-83
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    • 2021
  • With the progress in virtual reality technology, various virtual objects can be displayed using head-mounted displays (HMD). However, force feedback sensations such as pushing against a virtual object are not possible with an HMD only. Focusing on force feedback, desktop-type devices are generally used, but the user cannot move in a virtual space because such devices are fixed on a desk. With a wearable force feedback device, users can move around while experiencing force feedback. Therefore, the authors have developed a wearable force feedback device using a magnetorheological fluid clutch and pneumatic rubber artificial muscle, aiming at presenting the elasticity, friction, and viscosity of an object. To date, we have developed a wearable four-degree-of-freedom (4-DOF) force feedback device and have quantitatively evaluated that it can present commanded elastic, frictional, and viscous forces to the end effector. However, sensory evaluation with a human has not been performed. In this paper, therefore, we conduct a sensory evaluation of the proposed method. In the experiment, frictional and viscous forces are rendered in a virtual space using a 4-DOF force feedback device. Subjects are asked to answer questions on a 1- to 7-point scale, from 1 (not at all) to 4 (neither) to 7 (strongly). The Wilcoxon signed rank test was used for all data, and answer 4 (neither) was used as compared standard data. The experimental results confirmed that the user could feel the presence or absence of viscous and frictional forces. However, the magnitude of those forces was not sensed correctly.