• 제목/요약/키워드: generalized Maxwell model

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응력완화 검사(stress relaxation test)에 의한 도토리묵의 물리적 특성 (Rheological Properties of Acorn Flour Gels by Stress Relaxation Test)

  • 김영아;이혜수
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.53-56
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    • 1985
  • 6%, 8%, 10%의 도토리묵에 데여 응력완화검사 (stress relaxation test)를 실시하여 전형적인 응력완화곡선 (stress relaxation curve)을 구하였다. 연속잔차법 (successive residual method)을 사용하여 완화곡선을 분석한 결과, 도토리묵은 spring 하나에 Maxwell 모형이 세개인 7-element, generalized Maxwell model 로 해석할 수 있었다. 또한 도토리묵가루의 농도가 커질수록 도토리묵의 평형탄성율(E$_{e}$) 과 탄성율( $E_1$, $E_2$, $E_3$)이 증가하였다.

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선형 고분자의 연속 완화시간 스펙트럼 결정 (The determination of continuous relaxation time spectrum of linear polymer)

  • 이일순
    • 유변학
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    • 제8권2호
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    • pp.103-118
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    • 1996
  • 변형된 Maxwell 모델을 모의 데이터와 폴리스티렌의 동적 실험 데이터인 G'과 G "에 적용하여 연속 완화시간 스펙트럼을 결정하였고, Maxwell 모델을 사용했을 때 얻어지 는 불연속 완화시간 스펙트럼과 비교하였다. MGMM과 GMM 모두 선형회귀 방법과 비선 형회귀 방법을 사용하여 완화시간 스펙트럼을 결정하였는데 비선형 방법을 사용했을 때 선 형방법에 비해 좀 더 만족스러운 결과를 얻을수 있었다. 모의 데이터의 경우 사용한 완화시 간의 수가 많은 경우에는 MGMM과 GMM 모두 원래의 스펙트럼을 잘 재현했으나 완화시 간의 수가 작은 경우에는 MGMM이 GMM에 비해 원래의 완화시간 스펙트럼을 보다 잘 나 타내었다. 또 단분산성폴리스티렌의 경우 MGMM과 GMM의 완화시간 스펙트럼이 모두 작 은 완화시간 영역에서는 분자량에 무관했고 큰 완화시간 영역에서는 분자량이 커질수록 스 펙트럼이 완화시간이 커지는 쪽으로 이동하였다. 또 두드러진 terminal 완화시간을 볼수 있 었다. 그러나 다분산성 폴리스티렌의 경우에는 단분산성의 경우와는 달리 두드러진 terminal 완화시간을 볼수 없었다. 그리고 MGMM의 파라미터 m은 분자량 분포에 크게 의존함을 알 수 있었으며 연속 완화시간 스펙트럼에서 계산된 불연속 완화시간 스펙트럼이 GMM에서 얻어진 불연속 완화시간 스펙트럼과 잘 일치함을 볼수 있었다.

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과실(果實)의 리올러지 선형화(線型化) 모델(模型) (Linearized Rheological Models of Fruits)

  • 박종민;김만수
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제19권2호
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    • pp.138-147
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    • 1994
  • The stress relaxation and creep characteristics of fruits have usually been fit to an exponential expression based on a generalized Maxwell model and Burger's model. It is known that two to three terms in the expansion of those models are necessary to obtain a satisfactory fit to the rheological characteristics of fruits. Since four to six constants appear in the models, it is very difficult to determine their physical meaning according to the experimental conditions and levels. Therefore in order to ease the comparison of data, this study was conducted to develop the linearized rheological model of the fruit from the previous studies of stress relaxation and creep characteristics of fruits. Stress relaxation and creep characteristics were able to normalize and presented in the linear form of $t/S(t)=K_1+k_2t$ and $t/C(t)={K_1}^{\prime}+{K_2}^{\prime}t$, respectively. It was possible to compare the effects of experimental conditions and levels much easier from the linearized models developed in this study than from the generalized Maxwell model and Burger's model.

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Generalized Maxwell Stefan 모형을 이용한 유기 템플레이팅 실리카/알루미나 복합막의 $CO_2/N_2$ 혼합물의 투과/분리 기구 해석 (Study for Transport and Separation Mechanisms of $CO_2/N_2$ Mixture on Organic Templating Silica/Alumina Composite Membrane by Using Generalized Maxwell Stefan model)

  • 이창하;문종호;김민배;강병섭;현상훈
    • 한국가스학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.43-51
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    • 2004
  • GMS(generalized Maxwell Stefan) 모형을 이용하여 나노기공성 TPABr (Tetrapropylammoniumbromide) templating 실리카/알루미나 복합막에서 $CO_2$$N_2$의 투과 및 분리 특성을 해석하였다. 담체로 쓰이는 메조포러스 알루미나 지지체에서의 기체 투과는 누슨 확산 (Knudsen diffusion) 및 점성 확산 (viscous diffusion 혹은 Poiseuille flow)에 의존하였으며, 이러한 투과메커니즘은 DGM (dusty gas model)을 통하여 규명할 수 있었다. 본 연구에 사용한 복합막의 분리 특성을 결정 짖는 TPABr templating silica layer의 경우 강한 흡착 특성으로 인하여, 기공 확산보다는 표면 확산(surface diffusion)을 나타내었다. 따라서 GMS 모형을 통해 다성분계의 표면 확산 투과/분리 메커니즘을 성공적으로 해석할 수 있었다. 본 연구에서 사용된 복합무기막에서는 흡착량과 표면 확산 현상이 복합적으로 일어나기 때문에, 강흡착질인 $CO_2$와 비교적 약흡착질인 $N_2$ 혼합물 분리에 있어, $CO_2$의 pore-blocking 현상으로 인해 $CO_2$가 투과 농축되었다.

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Layer-wise numerical model for laminated glass plates with viscoelastic interlayer

  • Zemanova, Alena;Zeman, Jan;Janda, Tomas;Sejnoha, Michal
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제65권4호
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    • pp.369-380
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    • 2018
  • In this paper, a multi-layered finite element model for laminated glass plates is introduced. A layer-wise theory is applied to the analysis of laminated glass due to the combination of stiff and soft layers; the independent layers are connected via Lagrange multipliers. The von $K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ large deflection plate theory and the constant Poisson ratio for constitutive equations are assumed to capture the possible effects of geometric nonlinearity and the time/temperature-dependent response of the plastic foil. The linear viscoelastic behavior of a polymer foil is included by the generalized Maxwell model. The proposed layer-wise model was implemented into the MATLAB code and verified against detailed three-dimensional models in ADINA solver using different hexahedral finite elements. The effects of temperature, load duration, and creep/relaxation are demonstrated by examples.

응력완화시험에 의한 도토리 전분겔의 물성론적 모형 분석 (Rheological Model Analysis of Acorn Starch Gels by Stress Relaxation Test)

  • 김영아;이혜수
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.49-52
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    • 1989
  • 도토리 조전분겔과 정제전분겔에 대하여, 변형의 정도를 달리한 응력완화시험을 실시하였다. 그 결과 초기응력($\sigma$$_{o}$ )은 변형정도에 무관하게 항상 정제전분겔이 큰값을 나타내었고, 평형응력($\sigma$$_{e}$)은 조전분겔이 더 큰 값을 보여주었다. 그러나 초기응력에 대한 평형응력의 비($\sigma$$_{e}$/$\sigma$$_{o}$ )는 60%변형의 경우에 최소값을 나타내었다. 응력완화곡선의 물성론적 모형 분석은 축차잔차법을 사용하였다. 60%변형의 경우, 조전분겔은 7-element 정제전분겔 은 5-element generalized Maxwell model로 분석되었고, 45%변형의 경우에는 조전분겔은 5-element, 정제전분겔은 3-element model로 표현할 수 있었다. 즉 조전분겔에 비해 타 성분들이 좀 더 제거된 정제전분겔이 보다 더 단순한 모형으로 분석되었다.

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제올라이트 4A 분리막을 이용한 물/에탄올, 물/이소프로필알코올 혼합물의 투과증발 특성 연구 : 활동도계수모형 및 Generalized Maxwell Stefan 모형 (Pervaporation Characteristics of Water/Ethanol and Water/Isopropyl Alcohol Mixtures through Zeolite 4A Membranes: Activity Coefficient Model and Maxwell Stefan Model)

  • 오웅진;정재칠;이정현;여정구;이다훈;박영철;김현욱;이동호;조철희;문종호
    • 청정기술
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    • 제24권3호
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    • pp.239-248
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    • 2018
  • 본 연구에서는 (주)파인텍에서 개발한 제올라이트 4A 분리막을 이용하여 물, 에탄올, 이소프로필알코올 단일 성분 및 혼합물의 투과증발 실험을 수행하였다. 본 분리막은 수열합성법을 이용하여 제막하였고, Si/Al 비율이 1인 LTA 구조에 $Na^+$를 이온교환하여 약 $4{\AA}$의 기공크기를 갖고 있으며, 강한 친수성을 나타내고 있다. 물리적 특성을 확인하기 위해 SEM, porosimetry, BET, 압축강도계를 이용하였다. 다양한 온도 및 농도 조건 실험을 통해 제올라이트 4A 분리막이 물/에탄올(분리계수 3,000 이상) 및 물/이소프로필알코올(분리계수 1,500 이상) 혼합물로 부터 물을 선택적으로 분리할 수 있음을 확인하였다. 활동도계수, Generalized Maxwell Stefan 모형 및 Dusty Gas 모형을 이용하여 단일성분 및 혼합물의 투과증발 거동을 모사하였으며, Genetic Algorithm를 이용한 상수추정을 통하여 분리층의 흡착 및 확산상수를 구하였다.

유기 템플레이팅 실리카 막을 이용한 이성분 수소 혼합기체 분리 메커니즘 (Hydrogen Separation of binary gas mixture Using Templating Silica Membrane)

  • 배지한;한윤진;이창하
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.522-525
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    • 2008
  • 최근 세라믹 막은 우수한 화학적, 열적 안정성으로 기체 분리 공정에 각광을 받아 왔다. 특히 혼합기체에서 고 순도의 수소를 분리해 내는 기술은 연료전지 공정에서 화학 에너지를 전기화학 에너지로 전환시키는데 중요한 역할을 차지한다. 본 연구에서는MTES 템플레이팅 막을 이용하여 이 막 공정의 흡착 및 투과 특성을 규명하고, 이성분 혼합기체에서 고 순도의 수소를 추출해 낼 수 있는 최적 조건을 도출해 내었다. 또한, 기체 분리 거동을 살펴보기 위해 Gproms Dynamic Simulator를 이용하였으며, 이때 기체상의 물질전달을 모사하기 위해 Dust Gas Model(DGM)을, 표면 확산 거동을 모사하기 위해 Generalized Stefan-Maxwell(GSM)식을 적용하였다. 이를 통해 평형론적 흡착 뿐 아니라 속도론적 흡착을 동시에 적용할 수 있게 하였다. MTES 템플레이팅 막의 흡착 및 분리능을 규명하기 위해 본 연구에서는 혼합기체의 투과, 분리 실험이 선행되었다. 실험 조건은 온도범위 323$\sim$473 K, 압력범위 0$\sim$7 atm에서 수행되었으며, 혼합기체는2성분으로 수소-메탄, 수소-이산화탄소, 수소-질소로 기체의 구성비는 각각 50:50 이다. 본 연구를 통해 각 혼합 기체들이 정상상태에 도달하는 시간과 분리능을 계산해 내었으며, 이 분리능을 다시 온도와 압력에 따른 결과로 분석하여 어느 조건에서의 수소 분리도가 최고치를 보이는지를 규명했으며, 시뮬레이션과 비교,대조하여 예측도를 검사하였다.

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MTES(methyltriethoxysilane)템플레이팅 실리카막을 이용한 수소 혼합기체 분리 (Hydrogen Separation of Membrane Using MTES Templating Silica Membrane)

  • 배지한;김경민;정종태;이창하
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.105-108
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    • 2007
  • 최근 세라믹 막은 우수한 화학적, 열적 안정성으로 기체 분리 공정에 각광을 받아왔다. 특히 혼합기체에서 고 순도의 수소를 분리해 내는 기술은 연료전지 공정에서 화학 에너지를 적기화학 에너지로 전환시키는데 중요한 역할을 차지한다. 본 연구에서는 MTES 템플레이팅 막을 이용하여 이 막 공정의 흡착 및 투과 특성을 규명하고, 이성분 혼합기체에서 고 순도의 수소를 추출해 낼 수 있는 최적 조건을 도출해 내었다. 또한, 기체 분리 거동을 살펴보기 위해 Gproms Simulator를 이용하였으며, 이때 기체상의 물질전달을 모사하기 위해 Dust Gas Model(DGM)을, 표면 확산 거동을 모사하기 위해 Generalized Stefan-Maxwell(GSM)식을 적용하였다. 이를 통해 평형론적 흡착 뿐 아니라 속도론적 흡착을 동시에 적용할 수 있게 하였다. MTES 템플레이팅 막의 흡착 및 분리능을 규명하기 위해 본 연구에서는 혼합기체의 투과, 분리 실험이 선행되었다. 실험 조건은 온도범위 $30{\sim}50$ $^{\circ}C$, 압력범위 $0{\sim}5$ atm에서 수행되었으며, 혼합기체는 2성분으로 수소 메탄, 수소-이산화탄소, 수소-질소로 기체의 구성비는 각각 50:50 이다. 본 연구를 통해 각 혼합 기체들이 정상상태에 도달하는 시간과 분리능을 계산해 내었으며, 이 분리능을 다시 온도와 압력에 따른 결과로 분석하여 어느 조건에서의 수소 분리도가 최고치를 보이는지를 규명했으며, 시뮬레이션과 비교, 대조하여 예측도를 검사하였다.

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