• 제목/요약/키워드: weak viscoelasticity

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STABILITY FOR A VISCOELASTIC PLATE EQUATION WITH p-LAPLACIAN

  • Park, Sun Hye
    • 대한수학회보
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    • 제52권3호
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    • pp.907-914
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    • 2015
  • In this paper, we consider a viscoelastic plate equation with p-Laplacian $u^{{\prime}{\prime}}+{\Delta}^2u-div({\mid}{\nabla}u{\mid}^{p-2}{\nabla}u)+{\sigma}(t){\int}_{0}^{t}g(t-s){\Delta}u(s)ds-{\Delta}u^{\prime}=0$. By introducing suitable energy and Lyapunov functionals, we establish a general decay estimate for the energy, which depends on the behavior of both ${\sigma}$ and g.

The effects of drag reducing polymers on flow stability : Insights from the Taylor-Couette problem

  • Dutcher, Cari S.;Muller, Susan J.
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제21권4호
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    • pp.213-223
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    • 2009
  • Taylor-Couette flow (i.e., flow between concentric, rotating cylinders) has long served as a paradigm for studies of hydrodynamic stability. For Newtonian fluids, the rich cascade of transitions from laminar, Couette flow to turbulent flow occurs through a set of well-characterized flow states (Taylor Vortex Flow, wavy Taylor vortices, modulated wavy vortices, etc.) that depend on the Reynolds numbers of both the inner and outer cylinders ($Re_i$ and $Re_o$). While extensive work has been done on (a) the effects of weak viscoelasticity on the first few transitions for $Re_o=0$ and (b) the effects of strong viscoelasticity in the limit of vanishing inertia ($Re_i$ and $Re_o$ both vanishing), the viscoelastic Taylor-Couette problem presents an enormous parameter space, much of which remains completely unexplored. Here we describe our recent experimental efforts to examine the effects of drag reducing polymers on the complete range of flow states observed in the Taylor-Couette problem. Of particular importance in the present work is 1) the rheological characterization of the test solutions via both shear and extensional (CaBER) rheometry, 2) the wide range of parameters examined, including $Re_i$, $Re_o$ and Elasticity number E1, and 3) the use of a consistent, conservative protocol for accessing flow states. We hope that by examining the stability changes for each flow state, we may gain insights into the importance of particular coherent structures in drag reduction, identify simple ways of screening new drag reducing additives, and improve our understanding of the mechanism of drag reduction.

Experimental studies on the axisymmetric sphere-wall interaction in Newtonian and non-Newtonian fluids

  • Lee, Sang-Wang;Sohn, Sun-Mo;Ryu, Seung-Hee;Kim, Chongyoup;Song, Ki-Won
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제13권3호
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    • pp.141-148
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    • 2001
  • In this research, experimental studies leave been performed on the hydrodynamic interaction between a spherical particle and a plane wall by measuring the force between the particle and wall. To approach the system as a resistance problem, a servo-driving system was set-up by assembling a microstepping motor, a ball screw and a linear motion guide for the particle motion. Glycerin and dilute solution of polyacrylamide in glycerin were used as Newtonian and non-Newtonian fluids, respectively. The polymer solution behaves like a Boger fluid when the concentration is 1,000 ppm or less. The experimental results were compared with the asymptotic solution of Stokes equation. The result shows that fluid inertia plays all important role in the particle-wall interaction in Newtonian fluid. This implies that the motion of two particles in suspension is not reversible even in Newtonian fluid. In non-Newtonian fluid, normal stress difference and viscoelasticity play important roles as expected. In the dilute solution weak shear thinning and the migration of polymer molecules in the inhomogeneous flow field also affect the physic of the problem.

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Sodium bis-(2-ethylhexyl)sulfosuccinate-water 미셀의 틱소트로 피와 다일레턴시 유동단위에 대한 비뉴톤 유동메카니즘 (Non-Newtonian Flow Mechanism for Thixotropic and Dilatant Flow Units of Sodium bis-(2-ethylhexyl)sulfosuccinate-water Micelles)

  • 김남정
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.540-548
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    • 2016
  • sodium bis-(2-ethylhexyl)sulfosuccinate-water 라멜라 액정의 비뉴톤 유동곡선을 cone-plate 레오메타를 사용하여 여러 농도와 온도 조건에서 얻었다. 이러한 비뉴톤 유동곡선을 비뉴톤 유동식에 적용하여 유동파라메타를 구하였다. 특별히 주목할 점은 액정시료의 전단속도에 대한 전단응력은 증가와 감소에서 틱소트로피와 다일레턴시 현상을 보여 hysteresis loop를 나타내고 있다는 점이다. sodium bis-(2-ethylhexyl)sulfosuccinate-water 라멜라 액정은 작은 전단속도에서는 약한 젤 현상을 보이지만 응력이 한계 응력 이상에서는 비 선형 점탄성 성질을 나타낸다. 전단속도 감소에서 분산계는 전단속도가 증가할 때 측정된 값 보다는 큰 구조변화와 전단응력을 유지하고 있다.

Effects of Salts on Rheological Behaviour of Salvia Hydrogels

  • Yudianti, Rike;Karina, Myrtha;Sakamoto, Masahiro;Azuma, Jun-ichi
    • Macromolecular Research
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    • 제17권5호
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    • pp.332-338
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    • 2009
  • Rheological behavior of natural hydrogel produced from seeds of three Salvia spp. (S. miltiorrhiza (SM), S. sclarea (SS), S. viridis (SV)) was investigated by using a Rheometer equipped with a cone and plate geometry measuring system under never-dried condition. Different chemical contents of such hydrogels give significant effects on their rheological properties. Because of incomplete penetration of water inside the hydrogels after drying before-dried hydrogels were used for rheological analysis. To know molecular interactions which predominated in the gel formation, some constituents were externally added to the 1.0% (w/w) hydrogel. Addition of urea to disrupt hydrogen bonds reduced 3.4-67% viscosity of the untreated hydrogels and changed viscoelastic properties from gel to liquid-like behavior. Neutral salts added to the hydrogel solution at 0.1 M also lowered the viscosity in a manner related with increase in size of cations and temperature. Changing from gel state to liquid-like state was also easily confirmed by oscillation measurement (storage, G', and loss, G", modulii) typically observed in the cases of potassium sulfate and potassium thiocyanate. Influence of pH variation on the viscosity explained that weak alkaline condition (pH 8-9) creates a higher resistance to flow due to increasingly electrostatic repulsions between negative charges ($COO^-$) Importance of calcium bridges was also demonstrated by recovery of viscosity of the hydrogels by addition of calcium after acidification. The summarized results indicate that electrostatic repulsion is a major contributor for production of hydrogel structure.

섬유보강 아스팔트 포장의 점탄성 거동연구 (Viscoelastic Behaviors of Geosynthetic-Reinforced Asphalt Pavements)

  • 인식연;김형배;안성순;서영찬
    • 한국도로학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.37-45
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    • 2004
  • 아스팔트 포장은 주행의 쾌적성, 안전성 그리고 시공 및 보수의 용이성으로 인하여 세계적으로 많은 도로에 널리 이용되고 있다. 그러나 우리나라의 경우 고도의 경제성장으로 인한 교통량 증가와 차량의 중량화로 야기된 상습적 인 지체와 여름철 고온현상으로 아스팔트 포장의 파손정도가 심화되고 포장수명이 단축됨으로서 유지보수비용이 급격히 증가하는 양상을 보이고 있다. 이에 국내외에서 아스팔트 포장에 대한 파손 방지대책 및 내구성 증진에 관한 연구들이 진행되고 있으며 그 한 방법으로 토목섬유와 같은 보강재를 포장체에 삽입하고 있다. 본 연구에서는 아스팔트 포장 표층의 거동을 점탄성으로 분석하였으며 포장체에 삽입된 지오그리드의 설치 위치, 포장단면의 두께를 조합하여 지오그리드의 최적 설치 위치를 알아보고 포장단면의 물성에 따른 민감도 분석을 수행하였다. 연구결과, 지오그리드를 기층과 보조기층 사이에 보강하였을 경우. 기층아래에서 발생하는 횡방향 인장응력을 무보강 아스팔트 포장에 비해 29$\sim$56% 정도 감소시켜 균열 발생을 상당히 억제 할 수 있을 것으로 판단되었다. 또한, 노상에서의 수직 변형률과 최대 전단변형률을 살펴보았을 때 지오그리드를 포장체에 삽입하여 소성변형에 대한 억제 효과도 얻을 수 있는 것으로 판단되었다.

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메성 및 찰성보리 ${\beta}-Glucan$의 리올로지 특성 (Rheological Properties of ${\beta}-Glucan$ Isolated from Non-waxy and Waxy Barley)

  • 최희돈;박용곤;장은희;석호문;이철호
    • 한국식품과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.590-597
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    • 2000
  • ${\beta}-Glucan$의 점증제 및 겔화제로서의 이용성을 규명하기 위하여 메성 및 찰성보리 ${\beta}-glucan$ 용액의 리을로지 특성을 비교하였다. 메성 및 찰성보리 ${\beta}-glucan$ 용액 모두 의가소생 유체 특성을 나타내었으며, Power law mdel에 잘 적용되었다. Arrhenius 식에 의해 구한 층밀림 속도 $700s^{-1}$에서의 겉보기 점도의 활성화에 너지는 농도가 1%에서 4%로 .증가함에 따라 메성 ${\beta}-glucan$의 경우 20.01에서 16.78kj/mol로, 찰성 ${\beta}-glucan$의 경우 지수의 경우 27.18에서 17.82kj/mol로 감소하였으며, 지수함수식에 의해 구한 농도의존성 상수인 A는 온도가 $20^{circ}C$에서 $65^{circ}C$로 증가함에 따라 메성 ${\beta}-glucan$의 경우 $0.37%^{-1}$에서 $0.42%^{-1}$로, 찰성 ${\beta}-glucan$의 경우 $0.49%^{-1}$에서 $0.57%^{-1}$로 증가하였다. 찰성보리 ${\beta}-glucan$의 고유점도는 2.38dL/g으로 메성보리 ${\beta}-glucan$의 1.60dL/g보다 높게 나타났으며, 비점도와 환원농도의 관계에서 구한 critical coil overlap parameter($C^*[{\eta}]$)를 경계로 기울기가 달라져 $C[{\eta}] 영역에서는 메성 및 찰성보리 ${\beta}-glucan$ 간에 차이가 나지 않았지만 $C[{\eta}]>C^*[{\eta}]$ 영역에서는 각각 2.907과 3.757을 나타내었다. 동적점탄성 측청 결과 진동수 변환중 cross-over가 일어나고 이후의 진동수 영역에서는 저장탄성율이 손실탄성율보다 높은 값을 나타내었으며, 24시간 경과 후 겔을 형성하여 겔화제로서의 이용 가능성을 보여주었다.

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