• The Korean Journal of Rheology
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• v.10 no.1
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• pp.31-37
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• 1998

전기장이 인가되고 있는 유로를 유동하는 전기유변유체의 기본성질을 파악하기 위 한 실험 및 해석적 연구를 수행하여 빙햄유체로서의 유효성에 대해 알아보고 전기장과 유로 면 형상 및 진동유동으로 인한 영향에 대해 조사함으로써 ER밸브 및 ER대퍼로의 응용과 관련한 감쇄력 제어에 대해 검토하였다. 첫 번째 실험은 ER밸브의 높이가 2mm인 적극면이 평탄한것과 요철로 된 것을 사용하여 압력손실을 압력변환기로 측정함으로써 전기장 및 유 로형상에 대한 영향을 알아보았다. 압력손실 및 전단응력이 전기자세기와 함수관계를 가짐 을 알수 있었고 전기장세기와 유속의 변화시 손실계수에 의한 ER효과의 상이함이 확인되었 으며 레이놀즈수가 커지면 항복전단응력의 영향은 나타나지 않았다. 두 번째 실험은 실린더 를 정현파로 진동시켜 ER밸브에서 감쇠력제어가 가능한가를 알아보고 빙햄유체모델로 설계 된 ER댐퍼의 모델과 비교하였다. ER배르와 ER댐퍼의 수학적 모델을 시뮬레이션한 결과는 약간 벗어남이 보이기는 하나 실험결과와 일치하요 있다. 이것은 ER유체를 단순히 빙행유 체로 취급할수없으나 거시적으로는 빙햄유체로 취급할수 있음을 시사한다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.10 no.3
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• pp.165-172
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• 1998

본논문에서는 전기장 부하에 따라 유동성질이 변화하는 ER유체의 빙햄특성을 실험 적으로 연구하였다. 특히 ER유체의 빙행특성에 영향을 주는 여러인자중 전극 간격 및 재질 에 따른 ER유체의 항복전단응력과 전류밀도의 변화를 온도에 따라 고찰하였다. 이를 위하 여 전극 간격을 가변시킬수 있는 전기 점도계를 세가지 재질로 자체 제작하였다. 전극간격 은 0.75 mm, 1.00mm 및 1.25 mm 로 설정하였으며 전극 재질은 스테인레스 스텔, 동 그리 고 기계구조용 탄소강(SMS45C)을 사용했다. 한편 실험에 사용된 ER유체는 자체 조성한 수 계 ER유체인 ERF-1과 외국의 우수하다고 알려진 비수계 ER유체인 ERF-2 두가지를 선택 하였다. 실험은 $25^{\circ}C$와 7$0^{\circ}C$ 및 10$0^{\circ}C$에서 수행하였으며 전기장은 0-4kV/mm 범위에서 온 도 및 ER유체의 종류에 따라 부하 가능한 전압까지 공급하였다. 전단변형률 50, 100, 150, 200, 400, 600, 800, 1000 및 1200 s-1에서 얻은 전단응력 실험결과로부터 최소오차선형법을 이용하여 전단변형률 영에서 동적 항복전단응력 값을 도출하였으며 그결과로부터 전극 간격 및 재질에 따른 ER효과의 변화를 고찰하였다. 또한 상온과 10$0^{\circ}C$에서 4kV/mm의 전기장을 부하하여 전기장에대한 ER유체의 응답특성을 실험을 수행했다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2001.11a
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• pp.95-96
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• 2001

본 논문에서는 스마트재료 및 구조물(smart materials and structures : SMS)들 중 잠재적 응용가치가 가장 큰 것으로 인식되는 전기유동유체(electro-rhelogical fluid 이하 ER유체)의 이론적 근거 및 역학적 거동과 잠재적 응용성에 관한 연구이다. 이를 적용하기 위하여 공작기계의 브레이크에 적용하여 모델링 및 해석, 제어알고리즘 설계하여 정밀도에 양호한 결과를 얻었다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.11 no.2
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• pp.82-90
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• 1999

Electrorheological(ER) fluid is a material that shows the dramatic change of rheological properties under an electric field and responds reversibly in a few milliseconds. ER fluid's response to an electric field along with its fast switching capability allows ER devices to be precisely controlled. The real application with ER fluid, however, has many limitations to be overcome; temperature fluctuation, moisture, dust, aggregation, precipitation, and low yield stress, for example. The magnitude and the characteristics of yield stress of ER fluid plays an important role in practical applications. In this research, a dynamic simulation on the squeezing flow of the ER fluid was carried out. Numerical simulation on isolated chains was performed to find out the effect of hydrodynamic and electrostatic force depending on the chain location, the squeezing rate, and the chain structure. Suspension model that is composed of a large number of particles was also investigated. The increase of normal stresses as well as the existence of a yield stress at an earlier stage could be observed, and the effective control of the normal stresses could be achieved at an optimal condition of the hydrodynamic force and the electrostatic force.

• Journal of Power System Engineering
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• v.5 no.4
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• pp.61-66
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• 2001

Electro-Rheological(ER) fluids undergo a phase-change when subjected to an external electric field, and this phase-change typically manifests itself as a many-order-of magnitude change in the rheological behavior. This paper presents experimental results on material properties for an ER fluids of arabic gum components subjected to electrical fatigues. As a first step, ER fluids are made of arabic gum 25% of particle weight-concentration. Following the construction of test mechanism for estimated durability of ER fluid, the dynamic yield stress, shear stress and current density of the ER fluids are experimentally distilled as a function of DC electric field. The durability estimation of operated ER fluids are distilled and compared with those of unused ER fluids. In addition, the surface roughness of the employed electrode for copper and aluminum are evaluated as a function of the number of the electric-field cycles.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.249-253
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• 1995

본 연구에서는 잠재적 응용성이 큰 ER유체와 압전필름을 액튜에이터로 하는 하이브리드형 지능구조물을 제안한 후 능동 진동제어를 실시하였다. 먼저 중공(hollow)의 샌드위치 형태 복합재료(glass/epoxy)보에 ER유체와 압전필름을 각각 삽입과 접착을 하여 하이브리드형 지능구조물을 제작하였다. 그리고 각 매체의 액튜에이팅 특성을 고려하여, ER유체 액튜에이터(ERFA)는 전장부하 함수로 도출되는 구조물의 주파수응답을 특징으로 하였고, 압전필름 액튜에이터(PFA)는 신경 슬라이딩 모드 제어기 (neuro sliding mode controller : NSC)를 적용하였다. 이 두 액튜에이터가 동시에 작동하는 능동 진동제어계를 실험적으로 구현한 후 과도응답과 강제 응답에 대한 진동제어 성능을 단일 액튜에이터 작동시와 비교 고찰하여 제시된 하이브리드 액튜에이팅의 효과를 입증하였다.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.37 no.4
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• pp.296-301
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• 2001

Electro-Rheological (ER) fluids belong to a class of colloidal suspensions whose global characteristics can be controlled by the imposition of an appropriate external electrical field upon the fluid domain. The ER fluids for smart hydraulic system are a class of colloidal dispersion which exhibit large reversible changes in their rheological behavior when subjected to external electrical fields. This paper presents experimental results on mechanical properties of an ER fluids subjected to electrical fatigues. As a first step, ER fluid is made of methyl cellulose(MC) ingredient choosing 25% of particle weight-concentration. Following the construction of test for mechanical properties of ER fluid, the shear stress, dynamic yield stress and current density of the ER fluids are experimentally distilled as a function of electric field cycles. The mechanical properties test of operated ER fluids are distilled and compared with those of unused ER fluids.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.28 no.3
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• pp.434-440
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• 2004

The electro-rheological fluids for semi-active suspension system are a class of colloidal dispersion which exhibit large reversible changes in their rheological behavior when they are subjected to external electrical fields. This paper presents Bingham properties of ER fluids subjected to temperature variations. In addition, an appropriate size of the ER damper for a passenger car is proposed to investigate the effects of Bingham characteristics on the damping performance. The filed-dependent damping forces are evaluated according to the temperature variation and sedimentation ratio.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2003.04a
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• pp.382-387
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• 2003

Many type of smart materials and control laws are available to actively adjust the structure from various external disturbances. Usually, a certain type of control law to activate a specific smart material is tell established, but the effectiveness of the control scheme is limited by the choice of the smart materials and the responses of the structure. ER fluid is adequate to provide small but arbitrary control forces at any point along the structure. It was found that active vibration control of the structure embedded with ER fluids fluidly to suppress the vibration excited with broad band frequency due to the limited change of the structure characteristics. To compensate this limited effect of the control scheme with ER fluid alone, PPF control using PZT as an actuator is added to construct a hybrid controller.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.21 no.11
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• pp.171-178
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• 2004

This paper presents vibration characteristics of a wire cut discharge machine in which an electro-rheological brake actuator is used to control the wire tension. The ER brake actuator has several advantages including design simplicity, fast response time and real-time controllability. On the basis of the tension level required in the machine an appropriate size of the ER brake actuator is devised. The ER brake actuator is then incorporated with the machine and the field-dependent wire tension is experimentally evaluated. The straightness of the workpiece is also empirically investigated by changing the intensity of the electric field.