• 제목/요약/키워드: time-temperature superposition

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Investigation of the Effect of Organoclay Additives on Mechanical Properties of PF resin and MPB-OSL using Creep Behavior Analysis and IB Test

  • Kim, Yong-Sik;Kadla, John F.
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제39권5호
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    • pp.381-389
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    • 2011
  • The effect of organoclays on the mechanical properties of cured phenol formaldehyde resin and oriented strand lumber made from Mountain Pine Beetle killed pine strands was analyzed. Three organoclays were used: a natural montmorillonite, hydrophobic organically modified 10 A, and hydrophilic organically modified 30 B. The oriented strand lumber samples were less creep deformation as well as improved internal bonding strength by adding organoclays in the order of 10 A 2% > MMT 2% > 30 B 2% > control. Furthermore, time-temperature superposition (TTS) analysis was proved to be able to predict the long-term creep behavior of MPB-OSL samples.

Acoustic Properties of Rubber Compound for Anechoic Coating

  • Bae, Jong Woo;Kim, Won Ho;Ahn, Byung Hyun
    • Elastomers and Composites
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    • 제53권4호
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    • pp.195-201
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    • 2018
  • Three kinds of rubber compounds were prepared, and their underwater acoustical properties were investigated for anechoic coating. Dynamic mechanical properties of the rubber compounds were measured using a dynamic mechanical analyzer and extended to 100 kHz using time-temperature superposition. The sound speed, reflection coefficient, and attenuation constant were calculated. Silicone rubber showed the lowest reflection coefficient, and nitrile rubber showed the highest attenuation constant. The acoustic properties of nitrile rubber compounds with various compositions were investigated. The sound speed, reflection coefficient, and transmission coefficient of the nitrile rubber in the frequency range of 200-1000 kHz were measured in a water-filled tank.

Dynamic Rheological Properties of Honeys at Low Temperatures as Affected by Moisture Content and Temperature

  • Kang, Kyoung-Mo;Yoo, Byoung-Seung
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제17권1호
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    • pp.90-94
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    • 2008
  • Dynamic rheological properties of honey samples with 3 different moisture contents (17.2, 19.0, and 21.0%) were evaluated at various low temperatures (-15, -10, -5, and $0^{\circ}C$) using a controlled stress rheometer. The honey samples displayed a liquid-like behavior, with loss modulus (G") predominating over storage modulus (G') (G">>G'), showing the high dependence on frequency ($\omega$). The magnitudes of G' and G" decreased with an increase in temperature and water content while a predominant increase of G' was noticed at $-15^{\circ}C$. The time-temperature superposition (TTS) principle was applied to bring G" values for honeys at various temperatures together into a master curve. The G" over the temperature range of -15 to $0^{\circ}C$ obeyed the Arrhenius relationship with a high determination coefficient ($R^2=0.98-0.99$). Activation energy value (Ea=112.4 kJ/mol) of honey with a moisture content of 17.2% was higher than those (Ea=98.8-101.1 kJ/mol) of other honey samples with higher moisture contents.

Dynamic Rheological Properties of Honey with Invert Sugar by Small-Amplitude Oscillatory Measurements

  • Choi, Hye-Mi;Kang, Kyoung-Mo;Yoo, Byoung-Seung
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제16권4호
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    • pp.610-614
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    • 2007
  • Dynamic rheological properties of honeys with invert sugar at different mixing ratios of honey and invert sugar (10/0, 812, and 6/4 ratios) were evaluated at various low temperatures (-15, -10, -5, and $0^{\circ}C$) using a controlled stress rheometer for small-deformation oscillatory measurements. Honey-invert sugar mixtures displayed a liquid-like behavior, with loss modulus (G") predominating over storage modulus (G') (G">>G'), showing the high dependence on frequency (${\omega}$). The magnitudes of G' and G" increased with a decrease in temperature while their predominant increases were noticed at -10 and $-15^{\circ}C$. The greater tan ${\delta}$ values were found at higher temperature and ratio of honey to invert sugar, indicating that the honey samples at subzero temperatures become more viscous with increased ratio of honey to invert sugar and temperature. The time-temperature superposition (TTS) principle was used to bring G" values at various temperatures together into a single master curve. The TTS principle was suitable for the honey samples in the liquid-like state. The progress of viscous property (G") was also described well by the Arrhenius equation with high determination coefficients ($R^2=0.99$). Dynamic rheological properties of honey samples seem to be greatly influenced by the addition of invert sugar.

SIM을 적용한 성토보강용 지오그리드의 수명예측 (Application of Stepped Isothermal Methods to Lifetime Prediction of Geogrids)

  • 구현진;김유겸;김동환
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.3-6
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    • 2005
  • 사면 또는 옹벽 등 토목구조물에 보강용으로 적용되는 지오그리드의 고장은 토목구조물의 형태변형을 유발할 수 있는 과도한 크리프 변형으로 정의할 수 있다. 본 연구에서는 지오그리드의 크리프 변형을 단시간에 시험할 수 있는 SIM(Stepped Isothermal Methods)과 통계적 수명평가기법을 적용하여, Polyester 편포형 지오그리드의 수명을 예측하였다. 그 결과 예측한 75, 100, 114년에서의 크리프 변형율은 각각, 8.74, 8.79, 8.80%이고, CV%는 2.16~2.20%로 매우 반복성 있는 결과를 보여준다. 수명 예측 결과는 $27^{\circ}C$에서 100년 사용 후 지오그리드의 크리프 변형율이 9.3%로 추정되었고, 현장에서 요구되는 수명(100년 사용 후 크리프 변형율 10% 미만)을 만족하는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구를 통하여, SIM을 적용할 경우 기존의 시간-온도 중첩원리(Conventional Time-Temperature Superposition)를 적용한 수명평가 방법에 비하여 시료간의 편차를 최소화 시킬 수 있고 또한 99.5%의 시험시간을 단축시킬 수 있어서 매우 효과적인 것으로 판단된다.

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온도 및 구속응력을 고려한 토목섬유의 크리프거동에 관한 연구 (A Study on Creep Behavior of Geosynthetics Considering Effect of Temperature and Confining Stress)

  • 방윤경;김홍택
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.291-299
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    • 2003
  • 본 연구에서는, 토목섬유의 크리프시험시 온도 및 토목섬유에 가해지는 구속응력을 제어할 수 있도록 고안된 온도제어 구속크리프시험(Temperature Dependent Confined Creep Test)을 수행하였다. 시험결과를 토대로, 시험온도 및 구속응력의 크기가 토목섬유의 크리프특성에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였으며, 장기적인 크리프변위를 예측하기 위하여 시간-온도 중첩원리를 이용한 합성곡선을 작도하여, 1$\times$$10^7$min.(Geomembrane D)∼1$\times$$10^{10}$min.(Geogrid T)까지의 크리프변위를 예측하였다. 본 합성곡선에 의해, 토목섬유에 가해지는 구속하중에 따른 토목섬유의 이동계수(shift factor)를 도출하였다. 온도제어 구속크리프시험은 시트형 지오그리드와 지오멤브레인을 대상으로 하였으며, 시험온도는 5∼4$0^{\circ}C$의 범위로, 구속하중의 크기는 0∼9t/$cm^2$의 범위로 하였다.

동적기계분석장치를 이용한 탄소섬유/에폭시 복합재의 장기 성능 예측 (Long-Term Performance Prediction of Carbon Fiber Reinforced Composites Using Dynamic Mechanical Analyzer)

  • 차재호;윤성호
    • Composites Research
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    • 제32권1호
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    • pp.78-84
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    • 2019
  • 본 연구에서는 동적기계분석장치(dynamic mechanical analysis, DMA)와 시간-온도 중첩법(time-temperature superposition, TTS)을 이용하여 탄소섬유/에폭시 복합재의 장기 성능을 예측하고자 하였다. 이를 위해 단일 진동수 시험, 다중 진동수 시험, 크리프 TTS 시험을 수행하였다. 단일 진동수(single-frequency) 시험과 다중 진동수(multi-frequency) 시험에서는 $-30^{\circ}C$에서 $240^{\circ}C$까지 $2^{\circ}C/min$로 온도를 상승시키면서 $20{\mu}m$ 진폭의 사인(sine) 파형의 하중을 가하였으며 다중 진동수 시험에 적용된 진동수는 0.316, 1, 3.16, 10, 31.6 Hz이다. 크리프 TTS 시험에서는 $-30^{\circ}C$에서 $230^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$마다 15 MPa의 응력을 10분 동안 가하였다. 단일 진동수 시험을 통해 유리전이온도를 구하였으며 다중 진동수 시험을 통해 진동수 별 유리전이온도에서 활성화 에너지와 온도 별 저장탄성계수 선도를 구하였다. 또한 아레니우스 식(Arrhenius equation)을 통해 얻은 이동 인자를 적용하여 기준 온도에 대한 마스터 선도를 얻었다. 또한 크리프 TTS 시험을 통해서는 크리프 컴플라이언스 선도를 구하고 직접 이동 기법을 이용하여 구한 이동 인자를 적용하여 기준 온도에 대한 마스터 선도도 얻었다. 이와 같은 과정을 통해 얻은 마스터 선도를 이용하면 주어진 환경 조건에 대한 탄소섬유강화 복합재의 장기 성능을 예측할 수 있다.

폴리스티렌의 점탄성 계수에 관한 실험적 연구 (An Experimental study on the Viscoelastic Coefficient of Polystyrene)

  • 윤경환;유봉근
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.751-754
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    • 2000
  • Stress relaxation experiments were performed to obtain the material properties to be used in the linear viscoelastic study. Master curve of the modulus of polystyrene were obtained by using the time-temperature superposition principle. Because Shyu and Tobolsky's tensile relaxation modulus master curve or Polystyrene material showed very large difference, in-house data were required to calculate the residual stresses in injection-molded products more accurately. Our own experimental data showed that the master curve Shyu's data should be shifted about two orders in material time coordinate.

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Dielectric Relaxation of Siloxane-Epoxy Copolymers

  • Kim, Chy-Hyung;Shin, Jae-Sup
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권3호
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    • pp.413-416
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    • 2002
  • The dielectric responses of 10 and 40 wt% siloxane-epoxy copolymers were investigated in temperature range near the glass transition of polydimethylsiloxane at which the dielectric transitions were also observed. On the other hand, the pure epoxy did not show any dielectric transition in measurement temperature range -90 to 150 $^{\circ}C.$ The experimental data showed that for the copolymer investigated, the temperature-frequency super-position principle could be applied to the dielectric response. From the Cole-Cole equation, the dielectric relaxation of the 10 wt% siloxane near the glass transition temperature resulted in a broad distribution with ${\beta}=$ 0.19 and the relaxation time at -70 $^{\circ}C$ was 5.3 ${\times}$ $10^{-2}$s. The glass transition temperature, 188 K, was estimated by using WLF relation, which was consistent with the data presented in experiment.

간헐 압축응력완화 시험법과 시간-온도 중첩 이론을 이용한 NBR 오링의 노화 거동 분석 연구 (Study on the Degradaion Behavior of Acrylonitrile Rubber(NBR) O-ring by Intermittent CSR and Time-Temperature Superposition Principle)

  • 이진혁;배종우;최명찬;윤유미;김원호;박성한;조남주
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.46-51
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    • 2019
  • Intermittent CSR 측정법을 이용하여 NBR 오링의 노화 거동과 수명 예측에 관하여 연구하였다. Intermittent CSR jig는 오링의 실제 사용 환경을 고려하여 설계 제작하였다. 오링의 노화 거동은 $40{\sim}120^{\circ}C$에서의 가속 노화 연구를 통하여 관찰하였다. 오링은 $80^{\circ}C$ 이하에서 비선형 노화 거동을 나타내었다. 오링의 수명은 고장 조건 20%에 대하여 Arrhenius plot으로부터 32.5년, WLF plot으로 부터 22.6년으로 나타났다.