• Smart Structures and Systems
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• 제16권5호
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• pp.961-980
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• 2015

Magnetorheological (MR) fluids are capable of changing their rheological properties under the application of external fields. When MR fluids operate in the so-called squeeze mode, in which displacement levels are limited to a few millimetres but there are large forces, they have many potential applications in vibration isolation. This paper presents an experimental and a numerical investigation of the performance of an MR fluid under tensile and compressive loads and oscillatory squeeze-flow. The performance of the fluid was found to depend dramatically on the strain direction. The shape of the stress-strain hysteresis loops was affected by the strength of the applied field, particularly when the fluid was under tensile loading. In addition, the yield force of the fluid under the oscillatory squeeze-flow mode changed almost linearly with the applied electric or magnetic field. Finally, in order to shed further light on the mechanism of the MR fluid under squeeze operation, computational fluid dynamics analyses of non-Newtonian fluid behaviour using the Bingham-plastic model were carried out. The results confirmed superior fluid performance under compressive inputs.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제13권2호
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• pp.67-81
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• 2001

The development of new techniques for the dynamic measurement of linear viscoelastic properties is an active area of rheometry, and this paper surveys some novel deformation geometries which have been recently reported e.g. oscillating probe-type devices which are imbedded in or placed on the surface of the sample. Small amplitude band-limited pseudorandom noise is used for the displacement signal, with Fourier analysis of the complex waveform of the resistance force yielding the frequency dependent viscoelastic material functions (e.g. storage and loss moduli G", G"). Theoretical calculations of the fundamental equations relating force to displacement and instrument geometry, were carried out with the aid of the correspondence principle of linear viscoelasticity. The rapidity of the tests and flexibility in terms of sample preparation and stiffness mean that this basic technique should find many applications in rheometry. Three examples of oscillatory tests are presented in detail squeeze flow, imbedded needle and concentric sliding cylinder geometries.eometries.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.97-107
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• 2015

2 상 유동장에 놓인 열 교환기 튜브에 작용하는 점성 감쇠비와 압착막 감쇠비를 예측하기 위한 해석 모델이 개발되었다. 열 교환기 튜브에 작용하는 유동유발진동을 해석하기 위하여 감쇠에 대한 정보가 요구된다. 열 교환기 튜브에서 가장 중요한 에너지 소산 기구는 튜브와 지지물과 같은 구조물과 액체 사이의 동적 작용에 연계되어 있다. 본 모델은 1997 년 발표된 근사모델에 근거하고 부가질량계수를 고려하여 개발되었다. 어림적 해석모델은 동심환 내에서 진동하는 내부 실린더에 작용하는 수력학적 힘을 계산하기 위하여 개발되었다. 점성력을 포함한 수동력은 높고 혹은 낮은 진동 레이놀드 수에 따라 개발된 두 가지 모델을 사용하여 각각 계산할 수 있다. 관군과 지지대에서의 상당 직경과 침투깊이는 관군에 작용하는 점성 감쇠력과 지지대에서의 압착막 감쇠력을 각각 계산하는데 매우 중요한 변수이다. 2 상 유동의 기공률을 계산하기 위하여 균질모델이 사용되었다. 본 모델을 검증하기 위하여, 모델의 해석결과는 기존의 이론으로 구한 결과와 비교하였다. 본 모델을 사용하여 점성 감쇠비와 압착막 감쇠비를 어림적으로 구할 수 있음을 보였다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제20권3호
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• pp.109-116
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• 2008

The effect of intermolecular aggregation induced by hydrophobic and electrostatic interactions on shear and elongational flow properties of aqueous acrylic thickener solutions is discussed. Complex shear modulus is determined at frequencies up to $10^4$ rad/s employing oscillatory squeeze flow. Extensional flow behavior is characterized using Capillary Break-up Extensional Rheometry. Aqueous solutions of poly(acrylic acid)(PAA)/poly(vinylpyrrolidone-co-vinylimidazole) (PVP-VI) mixtures exhibit unusual rheological properties described here for the first time. Zero-shear viscosity of the mixtures increases with decreasing pH and can exceed that of the pure polymers in solution by more than two orders of magnitude. This is attributed to the formation of complexes induced by electrostatic interactions in the pH range, where both polymers are oppositely charged. PAA/PVP-VI mixtures are compared to the commercial thickener Sterocoll FD (BASF SE), which is a statistical co-polymer including (meth) acrylic acid and ethylacrylate (EA) forming aggregates in solution due to "sticky" contacts among hydrophobic EA-sequences. PAA/PVP-VI complexes are less compact and more deformable than the hydrophobic Sterocoll FD aggregates. Solutions of PAA/PVP-VI exhibit a higher zero-shear viscosity even at lower molecular weight of the aggregates, but are strongly shear-thinning in contrast to the weakly shear-thinning solutions of Sterocoll FD. The higher ratio of characteristic relaxation times in shear and elongation determined for PAA/PVP-VI compared to Sterocoll FD solutions reflects, that the charge-induced complexes provide a much stronger resistance to extensional flow than the aggregates formed by hydrophobic interactions. This is most likely due to a break-up of the latter in extensional flow, while there is no evidence for a break-up of complexes for PAA/PVP-VI mixtures. These flexible aggregates are more suitable for the stabilization of thin filaments in extensional flows.

• 대한치과보존학회:학술대회논문집
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• 대한치과보존학회 2008년도 Spring Scientific Meeting(the 129th) of Korean Academy if Conservative Dentistry
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• pp.235-245
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• 2008

본 연구의 목적은 복합레진의 slumping resistance를 측정할 수 있는 방법을 개발하고, 그 유용성을 평가하기 위해 rheometer를 이용해 측정된 복합레진의 여러 유변학적 성질과 slumping resistance의 상호 관련성을 밝히고자 하였다. 상용되는 hybrid composites (Z100, Z250, DenFil, Tetric Ceram, ClearFil)와 nanofil composite (Z350)를 2 mm 두께의 디스크 모양의 시편으로 만들었다. 사각형의 단면을 가진 알루미늄 형판으로 레진 디스크를 눌러 표준화된 자국을 남겼다. 이것을 즉시 광중합하거나 (no-slump) $25^{\circ}C$ 에서 3 분간 방치한 후에 광중합 하였다 (slumped). 횐 경석고로 광중합된 레진을 복제한 후 laser 3-D profilometer 로 표면의 단면 영상을 얻었다. Slumping 전 후 홈의 깊이의 비를 구해 slumping resistance index (SRI)라 정의하였다. 각 복합레진의 중합 전 전단 점탄성을 측정하기 위해 회전형 rheometer를 이용하여 동적회전전단실험과 squeeze test를 시행하였다. 더불어 flow test를 시행하였다. 동적회전 전단실험 및 압착실험의 결과와 SRI의 상호관련성을 조사하기 위해 상관분석을 하였다. 여섯 가지의 재료의 SRI 값에는 차이가 있었다 (Z100 < DenFil < Z250 < ClearFil < Tetric Ceram < Z350). SRI는 전단점성 (손실)계수 G"와 가장 큰 양의 상관관계를 보였으며 Tan ${\delta}$는 SRI와 상관관계가 없었다. SRI는 수직 가압에 대한 저항 보다 전단흐름에 대한 저항과 관련성이 높았다. 본 연구에서 도입된 imprint method와 SRI는 복합레진이 slumping 되는 경향을 정량화하였으며 복합레진 조작성의 평가방법으로 사용할 수 있었다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제33권3호
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• pp.235-245
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• 2008

본 연구의 목적은 복합레진의 slumping resistance를 측정할 수 있는 방법을 개발하고, 그 유용성을 평가하기 위해 rheometer를 이용해 측정된 복합레진의 여러 유변학적 성질과 slumping resistance의 상호 관련성을 밝히고자 하였다. 상용되는 hybrid composites (Z100, Z250, DenFil, Tetric Ceram, ClearFil)와 nanofil composite (Z350)를 2 mm 두께의 디스크 모양의 시편으로 만들었다. 사각형의 단면을 가진 알루미늄 형판으로 레진 디스크를 눌러 표준화된 자국을 남겼다. 이것을 즉시 광중합하거나 (no-slump) $25^{\circ}C$ 에서 3 분간 방치한 후에 광중합 하였다 (slumped). 흰 경석고로 광중합된 레진을 복제한 후 laser 3-D profilometer 로 표면의 단면 영상을 얻었다. Slumping 전 후 홈의 깊이의 비를 구해 slumping resistance index (SRI)라 정의하였다. 각 복합레진의 중합 전 전단 점탄성을 측정하기 위해 회전형 rheometer 를 이용하여 동적회전전단실험과 squeeze test를 시행하였다. 더불어 flow test를 시행하였다. 동적회전전단실험 및 압착실험의 결과와 SRI의 상호관련성을 조사하기 위해 상관분석을 하였다. 여섯 가지의 재료의 SRI 값에는 차이가 있었다 (Z100 < DenFil < Z250 < ClearFil < Tetric Ceram < Z350). SRI 는 전단 점성(손실)계수 G"와 가장 큰 양의 상관관계를 보였으며 Tan ${\delta}$는 SRI와 상관관계가 없었다. SRI는 수직 가압에 대한 저항 보다 전단흐름에 대한 저항과 관련성이 높았다. 본 연구에서 도입된 imprint method와 SRI는 복합레진이 slumping 되는 경향을 정량화하였으며 복합레진 조작성의 평가방법으로 사용할 수 있었다.