• 제목/요약/키워드: 자기변형재료

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폴리프로필렌 자기 보강 복합재의 동적 물성 구축을 위한 Split Hopkinson Pressure Bar의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Split Hopkinson Pressure Bar for Dynamic Mechanical Properties of Self-reinforced Polypropylene Composite)

  • 강소영;김도형;김동현;김학성
    • Composites Research
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    • 제31권5호
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    • pp.221-226
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    • 2018
  • 변형률 속도 $100s^{-1}{\sim}10000s^{-1}$ 범위에서 사용되는 홉킨스바(SHPB)는 재료의 동석 거동 특성을 확인하기 위해 가장 널리 사용되는 장치이다. SHPB 시험은 입력봉 및 전달봉에서 측정된 변형률을 사용하여 시험편의 응력, 변형률 및 변형률 속도를 얻을 수 있는 응력파 전달 이론을 기반으로 한다. 본 연구에서는 고 변형률 속도에서 폴리프로필렌 자기보강 복합재료(SRPP)의 동적 특성을 얻기 위해 직접 SHPB를 설계 및 제작하였다. 또한 본 연구를 통해 제작된 SHPB에서 얻은 변형률 데이터의 신뢰성 확보를 위하여 Digital Image Correlation (DIC)를 통해 얻은 변형률 데이터와의 비교를 진행하였다. 이는 SRPP 시편의 고속 압축 시험을 통해 이루어 졌으며 SHPB를 통하여 얻은 데이터와 DIC를 통해 얻은 변형률 데이터의 유사함을 확인하였고 이를 통하여 장비의 신뢰성을 검증하였다.

특집: 미래주도형 성형공정과 수치 해석기술 - 전자기 성형과 수치 해석 기술

  • 김대용;김지훈
    • 기계와재료
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    • 제23권3호
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    • pp.30-47
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    • 2011
  • 전자기 성형 공정은 강한 전이 자기장을 가공하고자 하는 금속에 직접 작용시켜 금속을 변형시키는 가공 기술로 최근 난성형성 소재의 성형 및 이종 소재의 접합 등에 장점을 가지고 있어 관심이 높아지고 있다. 또한, 전자기 성형 공정을 기존의 스템핑, 하이드로포밍과 같은 성형 공정의 단점을 보완하는 공정으로 이용하여 자동차 부품에 적용하려는 연구가 시도되고 있다. 전기, 자기, 열, 변형을 포함하는 복잡한 물리 현상이 관련되어 있는 전자기 성형 공정을 모사하기 위해서 각 물리 현상들을 연계하여 수치적으로 계산해 내는 기술에 대한 연구가 다각도로 진행 중이다. 본 고에서는 전자기 성형 기술에 대한 개념과 최신 국내외 기술 동향을 소개한 후, 전자기 성형의 수치 해석 기술에 대한 연구 동향을 정리하였다.

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단결정 및 다결정 $Ni_{2}MnGA$ 합금에서의 자기장 유기 변형특성 (Magnetic field-induced deformation in single- and poly- crystalline $Ni_{2}MnGA$)

  • 정순종;민복기
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 초전도 자성체 연구회
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    • pp.105-107
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    • 2003
  • 강자성 형상기억합금은 기존의 압전재료 및 열적 형상기억합금을 이용한 전기-열-기계적 거동의 액츄에이터 재료를 대신할 수 있는 새로운 고성능 액츄에이터 재료로서 각광을 받고 있다. 그러한 강자성 형상기억합금들 중의 한 종류로서 단결정 및 다결정 $Ni_{2}MnGa$ 합금을 이용하여 자장인가시 변형을 관찰하였다. 거대 자장 유기 변형률을 설명하기 위하여 두 모델이 제안되었다. 변태 온도보다 낮은 온도에서는 마르텐사이트 상의 재배열에 의하여 변형이 일어났으며, 그 변태온도보다 높은 온도에서는 상변태에 의한 변형이 일어났다. 미세구조 관찰을 통하여 인가 자장의 방향에 따라 우선적으로 형성되는 마르텐사이트상을 관찰하였다.

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압전세라믹의 재료 물성 및 특성 평가기술

  • 임종인;김병익
    • 세라미스트
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    • 제8권1호
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    • pp.50-56
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    • 2005
  • 압전재료의 다양한 에너지 변환특성 중 기계-전기 에너지간 변환 특성만을 이용하고자 하는 경우로 한정하고, 압전재료의 물성 및 진동모드, 재료물성 평가 사례들을 요약하여 소개하였다. 그러나 이상에서 설명한 압전특성은 매우 개략적인 개념으로서 우수한 압전 응용부품을 개발하기 위해서는 몇 가지 유의할 사항들이 있다. 압전재료는 보다 기본적으로 열에너지, 기계에너지, 전기에너지, 나아가서 Maxwell 방정식에 의해서 전기장과 연결되는 자기에너지까지도 연결시켜서 상호간에 에너지 변환작용을 일으킬 수 있는 특성을 가진다. 기계적 변형(S) = 탄성변형효과 + 역압전효과 + 열팽창효과 전기적 변위(D) = 압전효과 + 유전효과 + 초전효과 즉, 압전 응용부품이 온도변화 및 자기장이 인가되는 환경에서 순수하게 압전현상만을 이용하고자 한다면, 응용분야 및 주위환경에 따라 압전세라믹 소자가 외부 환경변화에 반응을 하지 않도록 적절한 차단 대책을 수립하여야만 한다. 그러나 압전재료의 외부 자기장의 변화에 대한 반응도는 전기장에 대한 반응도에 비해서 매우 작으므로 통상 무시해도 무방하다고 본다. 그리고 압전재료에서 전기장-기계장의 선형성이 보장되는 크기에는 뚜렷한 한계가 있고, 선형성 영역을 벗어나면 이력특성에 의해 비선형 특성 및 포화상태를 보이게 된다는 점 또한 주의하여야 할 점이다. 또한 압전특성은 Curie 온도이하에서만 존재하고, 그 이상의 온도에서는 쌍극자들의 지나친 운동성에 의해 결정 대칭성이 변하여 압전특성이 소멸되므로 사용 온도 구간에 엄격한 제한을 두어야 함도 응용에 유의하여야 한다.

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자기변형재료와 PPF 알고리즘을 이용한 작동기의 진동제어 (Vibration Control of Actuators Using Magnetostrictive Materials and PPF Algorithm)

  • 김민욱;황호연
    • 한국항공운항학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.24-32
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    • 2007
  • In this research, using Terfenol-D actuator composed of magnetostrictive material as shaker and controller, active vibration control theory was applied and verified by experiments. PPF(positive Position Feedback) algorithm which is effective for the control of low frequency vibration was used for the control of a structure. Responses of inputs due to various design variable used for the PPF filter were observed. To investigate the characteristics of magnetostrictive materials, actuator responses were measured for known inputs and satisfactory results were obtained to reduce the vibration level after applying the control input for the actuator.

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새 자성재료의 기초자기특성 연구(2) - 펄스측정법에 의한 비정질 $Fe_{80}B_{15}Si_{5}$ 합금의 자기특성 (Study on Basic Magnetic Characteristics in New Magnetic Materials(2) - Magnetic Properties of Amorphous $Fe_{80}B_{15}Si_{5}$ alloy Measures with Pulse Method)

  • 이용호;신용돌;김인수;이연숙;노태환;강일구
    • 한국자기학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.42-48
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    • 1991
  • 대표적인 철계비정질 합금인 $Fe_{80}B_{15}Si_{5}$의 기초연자기특성을 펄스법으로 측정하였다. 자기변형, 이방성에너지, 자화율의 역수들 사이의 정량적 관계를 연구하였다. 자기변형과 일축이방성에너지의 자화율의 역수에 대한 상대적인 기여도를 계산하였다. 내부응력의 크기와 듀도이방성에너지를 추산하였다. 시료의 장축방향으로 인가된 장력은 유도 이방성에너지를 크게 증가하게 함을 알았다.

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비정질 ${Tb_{45.7}}{Fe_{54.3-x}}{Co_x}$${Tb_{50.2}}{Fe_{49.8-x}}{Co_x}$ (0$\leqq$x$\leqq$9.6) 합금박막의 자기변형 및 자기적 특성 (Magnetostrictive and Magnetic Properties of Amorphous ${Tb_{45.7}}{Fe_{54.3-x}}{Co_x}$${Tb_{50.2}}{Fe_{49.8-x}}{Co_x}$ (0$\leqq$x$\leqq$9.6) Alloy Thin Films)

  • 최용석;조성수;윤기갑;이완수;이영;김종오
    • 한국재료학회지
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    • 제11권8호
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    • pp.713-717
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    • 2001
  • 비정질 $Tb_{45.7}$ $Fe_{54.3-x}$ /$Co_{x}$$Tb_{50.2}$ /$_{Fe}$ 49.8-x/$Co_{x}$ (0$\leq$$x\leq$9.6) 합금박막의 자기적 특성 및 자기변형특성에 대하여 체계적으로 조사하였다. 박막제조는 Fe 타게트에 Tb, Co 소편으로 구성된 복합타겟 방식의 rf 마그네트론 스퍼터링법에 의해 제조하였다. XRD 조사에의 한 박막의 미세구조는 잘 발달된 비정질 구조를 나타내었다. $Tb_{45.7}$ $Fe_{54.3-x}$ $Co_{x}$ (x=2~4)에서 우수한 고유자기변형특성 및 저자기장자기변형특성을 얻었다. 즉, 100 Oe의 저자장에서 130ppm의 자기변형을 나타내었으며 고유자기변형 (인가 자기장, 5 kOe)은 330ppm에서 400ppm으로 증가하였다.

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자기변형 엑츄에이터를 이용한 선형모터 (A Linear Motor Using a Magnetostrictive Actuator)

  • 박영우;석용태
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1841-1844
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    • 2005
  • A linear motor makes a long stroke by accumulating short steps, which is based on the quasistatic deformation of a magnetostrictive material in a magnetic field. It's also called as inchworm effect. The application areas of linear motors are an adaptive and active optics, X-Y positioning, precision alignment, etc. It is found that control of the frequency and current inputs are all that is necessary to control the speed handling ability of the linear motor. In inchworm mode, linear speeds of up to $500{\mu}m/s$ are achieved resulting from the accumulation of $25{\mu}m$ steps at 1.4A.

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