• 제목/요약/키워드: Bingham Plastic

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선박용 엔진 MR 마운트의 최적설계: 최대 댐핑력 (Optimal Design of Magnetorheological Mount for Ship Engines : Maximum Damping Force)

  • 박준희;도쑤웬푸;구오흥;강옥현;최승복
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.472-478
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    • 2013
  • This paper presents optimal design procedures of mount based on a magnetorheological(MR) fluid to isolate the vibration in heavy diesel engine system. At first, frequency response and force-displacement transmissibility methods are used to get required damping force that is necessary for effective vibration isolation. From this result, a new type of high damping force engine mount is proposed and the governing equation of Bingham plastic behavior of MR fluid in flow path is mathematically derived under cylindrical coordinates. Finally, parametric design optimization featuring finite element is performed using ANSYS software to get the required damping force in MR mount system which can be used to reduce engine vibration. Damping force of the MR mount is then determined as an objective function in this analysis based on ANSYS. Furthermore, Magnetic analysis is then applied in this process.

소형 MR 댐퍼의 모델링 및 진동제어 (Modeling and Vibration Control of Small-sized Magneto-rheological Damper)

  • 이종우;성민상;우제관;최승복
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.344-349
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    • 2012
  • This paper presents a new small-sized damper featuring magneto-rheological (MR) fluid which can be applied to vibration control system. The proposed MR damper consists of cylinder, piston, a couple of bearings, oil-seals and magnetic circuit which has two coils. In this damper, approximately 5cc of MR fluid is used. The damping force of the MR damper is designed to be followed by linear shear-mode Bingham-plastic model. In order to verify the performance of the MR damper, an experimental apparatus is established. In the experimental test, the damping force of the MR damper is measured with respect to time, displacement and velocity. In addition, the time response of MR damper is measured when 1A of step current is applied. Finally, The proposed small MR damper is applied to vibration control. In this process, a simple 1-DOF system is modeled and controlled using PID controller.

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소형 MR 댐퍼의 모델링 및 진동제어 (Modeling and Vibration Control of Small-sized Magneto-rheological Damper)

  • 이종우;성민상;우제관;최승복
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권11호
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    • pp.1121-1127
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    • 2012
  • This paper presents a new small-sized damper featuring magneto-rheological(MR) fluid which can be applied to vibration control system. The proposed MR damper consists of cylinder, piston, a couple of bearings, oil-seals and magnetic circuit which has two coils. In this damper, approximately 5cc of MR fluid is used. The damping force of the MR damper is designed to be followed by linear shear-mode Bingham-plastic model. In order to verify the performance of the MR damper, an experimental apparatus is established. In the experimental test, the damping force of the MR damper is measured with respect to time, displacement and velocity. In addition, the time response of MR damper is measured when 1A of step current is applied. Finally, the proposed small MR damper is applied to vibration control. In this process, a simple 1-DOF system is modeled and controlled using PID controller.

고유동페이스트의 유동특성에 미치는 멜라민계 고성능가수제의 영향 (The Effect of Melamine Sulphonate High-Range Water Reducing Agent to the Fluidity of High-Flowability Paste)

  • 남지현;조은영;오상균;김정길
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2005년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.71-74
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    • 2005
  • The viscosity of high-flowability paste is very high compared to normal concrete for the low water-binder ratio(W/B). Therefore, high-flowability concrete is positively necessary to high-range water reducing agent. High-Flowability paste can make much higher fluidity with no occurrence of segregation, by its higher viscosity and lower yield value than normal concrete. The flowability of high-flowability paste must be evaluated not only by convention consistency test such as slump test but also by the base of the rheological properties of the fresh concrete. The purpose of this study is to analyze the fluidity of high-flowability paste according to the addition ratio of the Melamine Sulphonate high-range water reducing agent.; high-flowability paste is considered as Bingham plastic fluid with the rheology parameters of the plaste viscosity and yield value.

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Relations between rheological and mechanical properties of fiber reinforced mortar

  • Cao, Mingli;Li, Li;Xu, Ling
    • Computers and Concrete
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    • 제20권4호
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    • pp.449-459
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    • 2017
  • Fresh and hardened behaviors of a new hybrid fiber (steel fiber, polyvinyl alcohol fiber and calcium carbonate whisker) reinforced cementitious composites (HyFRCC) with admixtures (fly ash, silica fume and water reducer) have been studied. Within the limitations of the equipment and testing program, it is illustrated that the rheological properties of the new HyFRCC conform to the modified Bingham model. The relations between flow spread and yield stress as well as flow rate and plastic viscosity both conform well with negative exponent correlation, justifying that slump flow and flow rate test can be applied to replace the other two as simple rheology measurement and control method in jobsite. In addition, for the new HyFRCC with fly ash and water reducer, the mathematical model between the rheological and mechanical properties conform well with the quadratic function, and these quadratic function curves are always concave upward. Based on mathematical analysis, an optimal range of rheology/ flowability can be identified to achieve ideal mechanical properties. In addition, this optimization method can be extended to PVA fiber reinforced cement-based composites.

Design and Evaluation a Multi-coil Magneto-rheological Damper for Control Vibration of Washing Machine

  • Phu, Do Xuan;Park, Joon Hee;Woo, Jae Kwan;Choi, Seung Bok
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.543-548
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    • 2013
  • 이 논문은 세탁기의 진동제어를 위한 MR 댐퍼의 설계과정을 제시한다. 이 연구에서는 MR 댐퍼의 작은 크기와 함께 높은 댐핑력과 저전력을 소비하도록 설계되었다. MR 댐퍼는 전단모드를 사용하도록 제안되었고 빙햄모델을 이용하여 최설설계를 진행하였다. 이 과정에서 멀티코일이 댐핑력을 높이기 위해 적용되었고 최적화된 구조를 찾아내기 위하여 APDL을 이용하여 최적설계가 수행되었다. 이 후 최적의 수치 값들을 통해 제작하여 실험을 수행하였다. 이 때 슬라이딩모드 제어기를 적용하여 시뮬레이션과 제어실험을 모두 수행하였다. 실험의 결과로부터 MR 댐퍼가 세탁기의 진동제어를 위한 요구 댐핑력을 만족시켜줌을 확인하였다.

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물 결합재 비에 따른 알칼리 활성 슬래그 페이스트의 레올로지 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Rheological Properties of Alkali Activated Slag Pastes with Water to Binder Ratio)

  • 김병조;송진규;송금일;오명현;이방연
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.511-519
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    • 2015
  • 콘크리트의 유동성을 평가하기 위해서는 주로 테이블 플로우, 슬럼프 및 유하시간 측정 등의 방법이 이용된다. 하지만 이러한 방법은 시험 조건이 바뀌면 정확한 비교분석이 어렵기 때문에 정량적 변수로 표현되는 레올로지를 이용하여 콘크리트의 유동성을 평가하는 연구가 증가하고 있다. 한편, 시장의 요구에 따라 AAS 결합재에 대한 수요는 증가하고 있으나, AAS 결합재의 레올로지에 대한 연구는 전무한 실정이다. 따라서 이 논문에서는 물/결합재 비와 알칼리 활성화제 유형에 따른 AAS 페이스트의 레올로지 특성을 분석하고자 한다. 테이블 플로우와 유하시간을 측정하여 AAS 페이스트의 유동성을 평가하였고, 레올로지 시험을 통해 전단속도에 따른 전단응력을 분석하였다. 레올로지 시험결과를 Bingham model로 가정하여 레올로지 정수를 도출하고 유동성 평가 시험과의 상관관계를 분석하였다. 결과적으로, 테이블 플로우와 항복응력, 유하시간과 소성점도와의 관계식을 제시하였다. 연구결과를 기반으로, AAS 모르타르 및 콘크리트를 제작하는데 참고자료로 제시하고자 한다.

직접전단장비를 이용한 토석류의 전단강도 및 유변학적 특성에 대한 입도분포의 영향 연구 (Effects of Grain Size Distribution on the Shear Strength and Rheological Properties of Debris Flow Using Direct Shear Apparatus)

  • 박근우;홍원택;홍영호;정승원;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권12호
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    • pp.7-20
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    • 2017
  • 본 연구에서는 전단특성 및 유변학적 정수를 모두 산정할 수 있는 직접전단실험 장비를 이용하여 조립토와 세립토에 대하여 전단강도 및 유변학적 특성에 대한 입도분포의 영향을 조사하고자 하였다. 최대입경 0.075mm의 세립토와 최대입경이 0.425mm이고, 세립분 함량이 17%인 조립토를 건조상태와 액성한계상태로 조성하여, 산사태 분류기준에 따라 재활성 산사태(reactivated landslide) 혹은 붕괴직후 토석류 속도에 해당하는 전단속도에 대하여 전단강도를 산정하였다. 또한, 유변학적 특성 평가를 위해 액성한계상태로 조성된 조립토와 세립토에 대하여 서로 다른 세 가지의 전단변형률속도로 반복적으로 전단하며 잔류전단강도를 측정하였다. 측정된 잔류전단강도와 전단변형률속도와의 관계를 통해 빙햄모델의 소성 점도와 항복응력을 산정하였다. 건조 및 액성한계상태에서 조성된 시료에 대하여 첨두전단강도에서 산정한 점착력의 경우, 세립토에서 조립토보다 더 크게 산정되었으며, 내부마찰각은 조립토에서 더 크게 산정되었다. 유변학 정수의 경우, 소성 점도와 항복응력이 조립토보다 세립토에서 더 큰 것으로 나타났다. 본 연구는 재활성 산사태 혹은 붕괴직후 토석류의 거동예측에 효과적으로 활용될 것으로 기대된다.

시추용 머드혼합탱크의 비뉴턴 유체 모델에 대한 교반성능의 수치해석적 연구 (Numerical Study of Agitation Performance in a Drilling Mud Mixing Tank to Non-Newtonian Rheological Properties)

  • 임효남;이희웅;이인수;최재웅
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.29-37
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    • 2014
  • Non-Newtonian fluid mechanics takes charge of an important role in the oil industries. Especially in the oil well drilling process, the drilling fluid such as mud keeps the drill bit cool and clean during drilling, with suspending drill cuttings and lubricating a drill bit. The purpose of this study is to examine the effect of fluid mud rheological properties to predict different characteristics of non-Newtonian fluid in the mud mixing tank on offshore drilling platforms. In this paper, ANSYS fluent package was used for the simulation to solve the hydrodynamic force and to evaluate mud mixing time. Prediction of the power consumption and the pumping effectiveness has been presented with different operating fluid models as Newtonian and non-Newtonian fluid. The comparison between Newtonain mud model and non-Newtonian mud model is confirmed by the CFD simulation method of drilling mud mixing tank. The results present useful information for the design of the drilling mud mixing tanks and provide some guidance on the use of CFD tool for such non-Newtonian fluid flow.

입자별 감자전분 호화액의 리올로지 특성 (Rheological Properties of Gelatinized Large and Small Starch Granules of Potato)

  • 강길진;김관;김성곤;박양균;이신영
    • 한국식품과학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.755-759
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    • 1989
  • 2종의 감자전분(세풍과 대지)로부터 각각 큰 입자 $(41{\mu}m$ 이상)과 작은 입자$(30{\mu}m$ 이하)를 분획하고 각 입자 크기별 가열 호화액에 대한 리올로지 특성을 분획전의 전분과 비교하면서 검토하였다. 시료 호화액은 모두 빙햄의가소성의 거동을 보였고 이 거동은 품종 또는 입자크기간의 차이를 보이지 않았으며 온도의 영향도 없었으나 농도의 증가로 의가소성의 성질은 다소 강해졌다. 점조도지수 및 항복응력값은 품종간의 차이는 없었으나 입자크기간에는 현저한 차이를 보여서 각 대응하는 농도에서 작은 입자의 경우가 큰 입자보다 훨씬 큰 점조도지수 및 항복응력값을 보였고 농도증가로 지수함수적으로 증가하였다. 또, 이들 값은 측정온도에 대하여 품종 및 입자크기에 따라 차이를 보이면서 온도증가로 감소하였고, 작은 입자>분획전의 전분입자>큰 입자의 순으로 온도의존성을 되었다.

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