• 제목/요약/키워드: Force relaxation function

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일래스토메릭 부싱의 축방항모드에 대한 리아니스 모델연구 (A Study of Lianis Model for Elastomeric Bushing in Axial Mode)

  • 이성범
    • Elastomers and Composites
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    • 제37권3호
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    • pp.151-158
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    • 2002
  • 본 연구에서 고려된 elastomeric bushing은 자동차 현가장치에 사용되는 기계요소로서, 바깥쪽의 실린더형 슬리브와 안쪽의 실린더형 축 사이에서 가운데가 완전히 비어있는 실린더의 형태를 가진다. 본 연구에서는 일래스토메릭 부싱에 적용되는 힘과 변형의 관계가 비선형이고 점탄성의 특성을 보이므로, Lianis에 의해 발전되어진 비선형 점탄성 비압축 재료에 대한 구조방정식을 사용하여, 부싱의 축방향 응답에 대한 힘과 변위의 관계를 얻었다. 또한 변위에 의존하는 force relaxation function은 extrapolation method에 의한 ramp displacement control test로부터 완성되고, 이는 step displacement control test로부터 얻게된 결과와 비교하며, 두 결과가 매우 잘 일치됨을 확인하였다.

An Experimental Study of Nonlinear Viscoelastic Bushing Model for Axial Mode

  • Lee, Seong-Beom;Shin, Jung-Woog;Alan S. Wineman
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권9호
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    • pp.1324-1331
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    • 2003
  • A bushing is a device used in automotive suspension systems to cushion the force transmitted from the wheel to the frame of the vehicle. A bushing is essentially a hollow cylinder which is bonded to a solid metal shaft at its inner surface and a metal sleeve at its outer surface. The shaft is connected to the suspension and the sleeve is connected to the frame. The cylinder provides the cushion when it deforms due to relative motion between the shaft and sleeve. The relation between the force applied to the shaft or sleeve and its deformation is nonlinear and exhibits features of viscoelasticity. An explicit force-displacement relation has been introduced for multi-body dynamics simulations. The relation is expressed in terms of a force relaxation function and a method of determination by experiments on bushings has been developed. Solutions allow for comparison between the force-displacement behavior by experiments and that predicted by the proposed method. It is shown that the predictions by the proposed force-displacement relation are in very good agreement with the experimental results.

자동차 부싱에 대한 Pipkin-Rogers 모델의 실험적 연구 (An Experimental Study of Pipkin-Rogers Model for Automotive Bushing)

  • 김성진;이수용;이성범
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.118-124
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    • 2005
  • An automotive bushing is a device used in automotive suspension systems to reduce the load transmitted from the wheel to the frame of the vehicle. A bushing is a hollow cylinder, which is bonded to a solid steel shaft at its inner surface and a steel sleeve at its outer surface. The relation between the force applied to the shaft and the relative deformation of a bushing is nonlinear and exhibits features of viscoelasticity. In this paper, an automotive bushing is regarded as nonlinear viscoelastic incompressible material. Instron 8801 equipment was used for experimental res earch and ramp-to-constant displacement control test was used for data acquisition. Displacement dependent force relaxation function was obtained from the force extrapolation method and expressed as the explicit combination of time and displacement. Pipkin-Rogers model, which is the direct relation of force and displacement, was obtained and comparison studies between the experimental results and the Pipkin-Rogers results were carried out.

일래스토메릭 부싱의 회전방향 모두 비선형 점탄성 모델연구 (A Study of A Nonlinear Viscoelastic Model for Elastomeric Bushing in Torsional Mode)

  • 이성범
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권2호통권95호
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    • pp.194-200
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    • 1999
  • An elastomeric bushing is a device used in automotive suspension systems to cushion the force transmitted from the wheel to the frame of the vehicle. A bushing is an elastomeric hollow cylinder which is bonded to a solid metal shaft at its inner surface and a metal sleeve at its outer surface. For axial motion case, the relation between the force applied to the shaft and their relative displacement was considered. In this paper, the relation between the moment applied to the shaft and their relative deformation(angle of rotation) is considered for the torsional motion case. Numerical solutions of the boundary value problem represent the exact bushing response for use in the method for determining the moment relaxation function of the bushing. Solutions also allow for comparison between the exact moment-deformation behavior and that predicted the proposed model. It is shown that the predictions of the proposed moment-deformation relation are in very good agreement with the exact results.

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한약재를 이용한 음료의 개발 및 혈관개선에 미치는 기능성 평가 (Development of Drink from Composition with Medicinal Plants and Evaluation of its Physiological Function in Aorta Relaxation)

  • 한종현;송유진;박성혜
    • 동의생리병리학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.1078-1082
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    • 2004
  • The purpose of this study was to investigate the possibility of medicinal plants application as an edible functional food resources. We carried out to develop a traditional functional beverage by using hot-water extraction of 4 medicinal plants(Polygonatun sibiricum, Ophiopogonis radix, Lycii fructus, Schizandriae fructus) and we examined the effects of drink on physiological function in aorta relaxation. Thus, the effect of developed beverage on phenylephrine induced contraction of isolated rat thoracic aorta. Contractile force was measured with force displacement transducer under 1.5g loading tension. Brix, pH and titratable acidity of developed drink were 9.5%, 3.3 and 0.22%. The approximate nutritional composition of beverage was carbohydrate, 5.98%, crude protein, 0.70%, crude fat, 0.20% and crude ash, 0.20%. Developed beverage contained K(4.00 ㎎%), Na(3.68 ㎎%), Ca(2.54 ㎎%), Mg(1.60 ㎎%) and Fe(0.29㎎%). The contraction forces by injection of phenylephrine in isolated thoracic aorta were significantly low in each experimental groups compared with control groups, These results that developed drink with medicinal plants can be used as a functional material to decrease aorta contraction.

차량현가장치용 일래스토메릭 부시으이 비선형점탄성 모델연구 (I) -축 방향 모드- (A Study of A Nonlinear Viscoelastic Model for Elastomeric Bushing in Automotive Suspension System (I) -Axial Mode-)

  • 이성범
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.154-161
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    • 1999
  • An elastomeric bushing is a device used in automotive suspension systems to cushion the force transmitted from the wheel to the frame of the vehicle. A bushing is an elastomeric hollow cylinder which is bonded to a solid metal shaft at its inner surface and a metal sleeve at its outer suface. The relation between the force applied to the shaft or sleeve and their relative deformation is nolinear and exhibits features of viscoelasticity. Numerical solutions of the boundary value problem represent the exact bushing response for use in the method for determining the force relaxation function of the bushing. The new nonlinear viscoelastic bushing model, which is called Pipkin-Rogers model, is proposed and it is shown that the predictions of the proposed force-displacement relation are in very good agreement with the exact results. This new bushing model is thus very suitable for use in multi-body dynamics codes. The success of the present study for axial mode response suggests that the same approach be applied to other modes, such as torsional or radial modes.

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미끄럼 표면 도막두께변수에 따른 고력볼트 장기축력 예측 (Estimation of Long Term Clamping Force of High Strength Bolts By Coating Thickness Parameters of Slip Faying Surfaces)

  • 나환선;이현주;류재용;최성모
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.8-15
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    • 2012
  • 고력볼트의 초기 체결력은 미끄럼표면조건에 따라, 일정시간이 경과될 때까지, 축력저하가 발생한다. 이 연구는 미끄럼접합부 표면에 도장이 되어있는 경우, 도장의 크리프현상에 따른 축력저하에 관한 예측 모델을 찾는 것이다. 이 실험연구 범위는 무기질 아연 프라이머로 도포된 볼트접합부의 장기축력저하에 한정한다. 실험에 적용된 볼트종류는 다크로 도포된 토크쉬어 볼트이다. 대상 표면의 도막 두께는 각각 96, 168, $226{\mu}m$ 이었다. 도막두께가 증가될수록, 초기 체결이후 축력이완율은 도막의 크리프 때문에 10%에서 18%로 증가되었다. 장기축력예측을 위한 정량적인 모델은 도막두께에 따른 크리프 스트레인과 경과된 시간사이에 회귀분석 결과로 얻어진다. 이 실험연구를 통해 미끄럼표면 도막의 크리프 거동특성을 알 수 있다면, 일정시간 경과후 고력볼트 체결력은 초기 체결력으로부터 구할 수 있다. 본 실험결과를 근거로 각 도막두께에 대한 장기축력이완이후의 고력볼트 체결력에 관한 정량적인 수식을 제안하였다.

기능적 전기자극에 의한 근육피로의 특성을 표현하는 근육 모델 (Musculotendon Model to Represent Characteristics of Muscle Fatigue due to Functional Electrical Stimulation)

  • 임종광;남문현
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권8호
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    • pp.1046-1053
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    • 1999
  • The musculotendon model is presented to show the declines in muscle force and shortening velocity during muscle fatigue due to the repeated functional electrical stimulation (FES). It consists of the nonlinear activation and contraction dynamics including physiological concepts of muscle fatigue. The activation dynamics represents $Ca^{2+}$ binding and unbinding mechanism with troponins of cross-bridges in sarcoplasm. It has the constant binding rate or activation time constant and two step nonlinear unbinding rate or inactivation time constant. The contraction dynamics is the modified Hill type model to represent muscle force - length and muscle force - velocity relations. A muscle fatigue profile as a function of the intracellular acidification, pH is applied into the contraction dynamics to represent the force decline. The computer simulation shows that muscle force and shortening velocity decline in stimulation time. And we validate the model. The model can predicts the proper muscle force without changing its parameters even when existing the estimation errors of the optimal fiber length. The change in the estimate of the optimal fiber length has an effect only on muscle time constant in transient period not on the tetanic force in the steady-state and relaxation periods.

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노내 연료봉 지지조건 예측 방법론 개발 (Development of A Methodology for In-Reactor Fuel Rod Supporting Condition Prediction)

  • Kim, K. T.;Kim, H. K.;K. H. Yoon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제28권1호
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    • pp.17-26
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    • 1996
  • 프레팅마모 기인 연료봉 손상을 방지할 수 있는 노내 연료봉 지지조건은 잔여 지지격자스프링 변위량 또는 연료봉 /지지격자 갭에 의해 평가될 수 있다. 핵연료 설계 인자들이 프레팅마모 손상에 미치는 영향을 평가하기 위해 연소도의 함수로서 노내 연료봉 지지조건을 모사할 수 있는 방법론을 사용하여 GRID-FORCE프로그램을 개발하였다. 이 프로그램에서는 노내 연료봉 지지조건에 영향을 주는 주요 인자로서 피복관 크립, 초기 스프링 변위, 초기 스프링힘 그리고 스프링힘 조사이완이 고려된다. 이 주요 인자들에 대한 민감도 분석 결과, 초기 스프링 변위, 스프링힘 조사이완, 피복관 크립 순으로 노내 연료봉 지지조건에 영향을 주는 것으로 나타났다. 이 프로그램을 실제 노내에서 발생한 프레팅마모 기인 연료봉 손상에 적용한 결과를 토대로 판단해 볼 때 이 프로그램을 새로 개발된 피복관 재질 및 /또는 새로 개발된 지지격자 설계가 프레팅마모 기인 연료봉 손상을 방지할 수 있는 설계여유도를 효과적으로 평가할 수 있음을 알 수 있다.

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축방향 모드에 대한 자동차 부싱의 점탄성 모델링 (Viscoelastic Modeling of Automotive Bushing for Axial Mode)

  • 이성범;이수용
    • Elastomers and Composites
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    • 제39권3호
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    • pp.228-233
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    • 2004
  • 자동차 부싱은 차체로 전달되는 하중을 줄여주는 역할을 하는 자동차 현가장치의 주요 부품으로 바깥쪽 슬리브와 안쪽의 축 사이에서 가운데가 비어있는 실린더의 형상을 가진다. 차축에 작용되는 하중과 부싱의 상대 변위는 비선형 점탄성 성질을 나타내며, 부싱에서 힘과 변위의 관계는 다물체 동역학 시뮬레이션에 매우 중요하다. 본 연구는 실험을 바탕으로 하여, 자동차 부싱에 대한 힘과 변위의 비선형 점탄성 관계를 변위에 의존하는 힘 완화함수로 표현하여 이를 유도하는 방법을 개발하였으며, 완성된 비선형 점탄성 부싱 모델은 ??킨-라저스 모델로 명명하여 실험값과 비교하여 검증하였다.