Simulations of the thermally-induced residual stresses and birefringence in freely quenched plates of polycarbonate were performed by using the linear viscoelastic and photoviscoelastic constitutive equations for the mechanical and optical properties, respectively, and the first order rate equation for volume relaxation. The predictions for the birefringence showed good agreement with experimental measurements. However, for initial temperature close to the glass transition temperature, some differences existed around the surface layer. Based on the simulation, the influences of various cooling conditions on the residual stress and birefringence in plates were investigated. The residual stress and birefringence increased with increasing initial temperature, decreasing coolant temperature and increasing heat transfer coefficient of coolants.
In this paper the general equation of motion of damped sandwich beam including arbitrary viscoelastic material layer was derived based on the equation presented by Mead and Markus. The equation of motion of n-layered sandwich beam was represented by (n+3)th order ordinary differential equation. It was verified that the general equation of motion derived in this paper could represent the equations of motions for single-layered, three-layered, five-layered and multi-layered damped beam. Finite element method for the arbitrary-layered damped beam was formulated and programmed using higher order shape functions. Several numerical examples were implemented to show the effects of damped material.
선행연구에서는 위성체의 고기동 시 전개형 태양전지판으로부터 발생하는 잔여진동을 저감시키기 위해 초탄성 형상기억합금 (Shape Memory Alloy, SMA)을 적용한 적층형 태양전지판 요크를 제안하였다. 요크에는 SMA 양면에 구속층을 적층시키기 위해 점탄성 테이프가 적용되며, 점탄성 테이프는 온도 의존성이 높아 온도에 따라 댐핑 특성 변화로 요크의 진동저감 성능에 직접적인 영향을 미친다. 이에 따라, 온도별 요크의 댐핑 성능을 확인하기 위해 다양한 온도조건에서 자유감쇠시험을 수행하여 댐핑 성능이 가장 극대화되는 온도 구간을 식별하였다. 본 논문에서는 상기 온도시험 결과를 토대로, 요크가 궤도 열환경에 노출되더라도 효과적인 댐핑 성능을 유지할 수 있도록 궤도 열해석을 통해 요크의 열적 거동 및 온도를 예측하였으며, 요크가 최적의 진동저감 성능을 낼 수 있도록 열 설계안 도출 방안에 관해 기술하였다.
The airway surface liquid (ASL), often referred to as mucus, is a thin layer of fluid covering the luminal surface of the airway. The major function of mucus is to protect the lung through mucociliary clearance against foreign particles and chemicals entering the lung. The mucus is comprised of water, ions, and various kinds of macromolecules some of which possess the protective functions such as anti-microbial, anti-protease, and anti-oxidant activity. Mucus glycoproteins or mucins are mainly responsible for the viscoelastic property of mucus, which is crucial for the effective mucociliary clearance. There are at least eight mucin genes identified in the human airways, which will potentially generate various kinds of mucin molecules. At present, neither the exact structures of mucin proteins nor their regulation are understood although it seems likely that different types of mucins are involved in different functions and might also be associated with certain airway diseases. The fact that mucins are tightly associated with various macromolecules present in ASL seems to suggest that the defensive role of ASL is determined not only by these individual components but rather by a combination of these components. Collectively, mucins in ASL may be compared to aircraft carriers carrying various types of weapons in defense of airborne enemies.
A specially designed flat plate was mounted vertically over the axial line in the wind tunnel of the Pusan National University. Strain balances were mounted in the trailing part of the plate to measure the skin friction drag over removable insertions of $0.55{\times}0.25m^2$ size. A set of the insertions was designed and manufactured: 3 mm thick polished metal surface and three compliant surfaces. The compliant surfaces were manufactured of a silicone rubber Silastic$^{(R)}$ S2 (Dow Corning company). To modify the viscoelastic properties of the rubber, its composition was varied: 90% rubber + 10% catalyst (standard), 92.5% + 7.5% (weak), 85% + 15% (strong). Modulus of elasticity and the loss factor were measured accurately for these materials in the frequency range from 40 Hz to 3 kHz. The aging of the materials (variation of their properties) for the period of one year was documented as well. Along with the drag measurement using the strain balance, velocity and pressure were measured for different coating. The strong compliant coating achieved 5% drag reduction within a velocity range $20{\sim}40$ m/s while standard and weak coatings increased drag reduction.
모달변형에너지법과 조화진동해석법을 이용하여 겹침이음부와 부분층댐버를 갖는 보에 대해 유한요소모델을 설정하고 진동감쇠특성을 연구하였다. 모달변형에너지법과 조화진동해석법으로 구한 계의 공진주파수와 손실계수는 거의 같은 값ㅇ르 보였으며, 형상의 변화에 따른 손실계수 변동경향은 이론해석에 의한 결과와 유사하였다. 부분층댐퍼의 위치, 점탄성층과 보강탄성층의 두께 및 탄성계수의 변화가 계의 손실계수에 미치는 영향을 파악하였으며, 점탄성층의 손실계수변화에 따른 영향도 검토하였다. 이들 결과로부터 계의 감쇠효과를 극대화하기 위한 구조물의 형상 및 물성조건을 제시하였다.
고차 지그재그이론을 이용하여 면내회전 자유도를 갖는 3절점 삼각형요소를 개발하여 점탄성물질이 심어진 비틀린 복합재료 판의 진동을 해석하였다. 평면상에서 점탄성물질과 가장자리에서 박리현상을 방지하기 위하여 사용된 경계물질사이의 경계면상에서 전단력 적합조건이 사용되었다. 본 연구에서 개발된 지그재그 삼각형요소를 이용하여 점탄성물질이 심어진 비틀린 외팔보 복합재료 판의 고유진동수와 감쇠계수를 계산하고 실험치 및 판과 고체요소를 혼합한 MSC/NASTRAN결과치와 비교하였다.
Tae Hyeon Kim;Sang Hyeong Kim;Sung Su Park;Min Su Kang;Sung Soo Kim;Hyun-seung Kim;Goojin Jeong
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제14권4호
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pp.369-376
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2023
The quick-charging performance of SiO electrodes is evaluated with a focus on solid electrolyte interphase (SEI)-reinforcing effects. The study reveals that the incorporation of fluoroethylene carbonate (FEC) into the SiO electrode significantly reduced the electrode fatigue, which is from the the viscoelastic properties of the FEC-derived SEI film. The impact of FEC is attributed to its ability to minimize the mechanical failure of the electrode caused by additional electrolyte decomposition. This beneficial outcome arises from volumetric stain-tolerant characteristics of the FEC-derived SEI film, which limited exposure of the bare SiO surface during 0.5 C-rate cycling. Notably, FEC greatly improves Li deposition during quick-charge cycles following aging at 0.5 C-rate cycling due to its ability to maintain a strong electrical connection between active materials and the current collector, even after extended cycling. Given these findings, we assert that mitigating SEI layer deterioration, which compromises the electrode structure, is vital. Hence, enhancing the interfacial attributes of the SiO electrode becomes crucial for maintaining kinetic efficiency of battery system.
최근 인공위성 임무 고도화에 따라 고성능의 전장품이 탑재되어 시스템 소요전력이 증가되고 있다. 이에 따라 충분한 전력확보를 위하여 태양전지판 크기 또한 점차 증가하고 있다. 태양전지판의 크기 증가 및 중량화는 위성체 자세 기동 시 발생하는 진동과의 커플링 등에 의해 태양전지판 탄성 진동의 크기 증가를 유발한다. 상기 진동은 힌지 및 요크를 통해 위성체에 전달되어 지향성능이 요구되는 고정밀 관측위성의 지향성능과 직결되어 고해상도 영상 획득 임무 성능을 저하시킨다. 종래에는 태양전지판의 탄성 진동을 저감시키고자 고강도 설계에 집중 또는 별도의 보강재 및 댐퍼 시스템을 적용하였다. 그러나, 이는 부피 및 무게를 증가시키며 시스템 복잡성이 증가하는 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 상기 한계점을 극복하고자 초탄성 형상기억합금(SMA: Shape Memory Alloy) 양면에 점탄성 테이프로 박막층을 적층함으로써 댐핑 특성을 극대화하였으며, 별도 시스템 적용없이 작은 부피 및 무게로 진동을 저감하여 시스템 경량화에 기여할 수 있는 설계기법을 제안하였다. 제안한 초탄성 SMA 적층형 태양전지판 요크를 태양전지판 더미에 적용시켜 자유감쇠시험 및 온도시험을 통해 설계 유효성을 입증하였다.
이 연구는 점탄성 고분자재료를 사용하여 진동·충격음 흡수성능을 지니는 목질계 복합재료의 제조를 목적으로, 가소화 PVC의 동적점탄성 및 고분자 적층 복합체의 진동흡수성능에 미치는 고분자의 점탄성의 영향을 검토하였다. 가소제는 디옥틸프탈레이트(DOP)를 사용하여, 20∼140 phr까지 첨가하였다. 고분자의 동적점탄성의 측정은 Rheovibron을 사용하여 110Hzdml 인장진동을 가하여, -100∼150℃까지 매분 1℃를 상승시키면서 측정하였다. PVC와 DOP는 전조성에서 완전상용성이었으며, T(E"max)와 T(tan δmax)는 가소제의 첨가량이 증가함에 따라 저온 측으로 이동하였다. 고분자 적층 복합체의 진동흡수성능은 Rheovibron을 개조한 양단지지 중심하중에 의한 강제 휨진동법 및 공진법에 하나인 양단자유 휨진동법을 사용하였다. 샌드위치구조 복합체의 진동흡수계수(tanδc)는 고분자의 손실계수(tanδ)와 정의 상관성을 나타내었으며, 피복체의 진동흡수계수는 고분자의 손실탄성률(E")에 의존하는 경향을 나타내었다. 또한 샌드위치구조 복합체의 대수감쇠율(Δc)은 tanδc곡선과 유사한 곡선을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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