It was reported that the semi-solid forming process has many advantages over the conventional forming process, such as a long die life, good mechanical properties and energy savings. It is very important, however, to control liquid segregation to gain mechanical property improvement of materials. During forming process, rheology material has complex characteristics, thixotropic behavior. Also, difference of velocity between solid and liquid in the semi-solid state material makes a liquid segregation and specific stress variation. Therefore, it is difficult for a numerical simulation of the rheology process to be performed. General plastic or fluid dynamic analysis is not suitable for the behavior of rheology material. The behavior and stress of solid particle in the rheology material during forging process is affected by viscosity, temperature and solid fraction. In this study, compression experiments of aluminum alloy were performed under each other tool shape which is rectangle shape(square array), rectangle shape(hexagonal array), and free shape tool. In addition, the dynamics behavior compare with Okano equation to power law model which is viscosity equation.
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.
단백질과 전분을 각 성분비로 조합하고, 고형물 함량 8, 9, 10, 11%로 조정한 시료를 $80^{\circ}C$에서 30분간 가열한 후 $25^{\circ}C$로 냉각하여, 온도 $30{\sim}60^{\circ}C$, 0.6 ~ 6 rpm의 범위에서 Brookfield 단원통회전점도계로 리올로지 특성을 측정하였는 바, 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. 모델 식품 $P_1S_3$, $P_1S_2$, $P_1S_1$, $P_2S_1$, $P_3S_1$, $P_4S_0$는 모두 의가소성을 나타내고, 항복치를 가지며, 시간 의존성 구조 붕괴를 나타내는 thixotropic 식품이었다. 그러나 $P_0S_4$, 즉 전분의 경우는 8~11% 범위에서 gel의 강도가 크기 때문에 유동성을 보이지 않았다. 2. 각 수분함량에서 모형식품의 단백질 함량에 따른 유통 특성값은 일정한 상관관계를 나타내지 않았다. 3. 전단속도에 대한 전단웅력의 변화는 전분질식품이 ($P_1S_3$, $P_1S_2$) 단백질식품($P_2S_1$, $P_3S_1$)보다 컸으며, 전단초기의 구조붕괴는 Tiu의 모델에 따라 2차 반응식으로 붕괴되었고, 전단속도가 증가 할 수록 구조 붕괴 속도도 빨랐다. 4. $P_1S_2$, $P_2S_1$의 온도의존성은 Arrhenius식에 잘 따랐으며 이때 활성화에너지는 각각 2.35, $1.34Kcal/g{\cdot}mole$이었다.
Effect of rice protein and lipid on rheological properties of gelatinized rice flour solutions(4%) with three rice varieties(Dongjin, Jinmi, Tamjin) known for varying taste of cooked rice was investigated with Haake viscometer. The rheological behaviors of all rice flour solutions were illustrated by Herschel Bulkley equation and exhibited pseudoplastic behavior with yield stress. When rice flour solutions treated with protease and dithiothreitol, there was decreased in flow behavior index value. Flow behavior index was decreased by dealbumin and deglutelin rice flour solutions among deprotein groups. The Jinmi rice flour solutions exhibited slightly lower consistency index than Dongjin and Tamjin. Defatted rice flour solutions exhibited lower consistency index than rice flour solutions, while dealbumin, deglutelin rice flour solutions exhibited high consistency index. Protease treated rice flour solutions exhibited increase in Dongjin and Tamjin. The yield stress was increased in sequence eating quality. Yield stress of defatted rice flour solutions was decreased, while deglutelin and rice starch flour solutions was increased. The time dependent charac teristics of all rice flour solutions appeared forming hysteresis loop and thixotropic behavior showed. The time dependent characteristics was appeared in sequence eating quality. Rice starch and deglutelin flour solutions appeared greatly time dependent characteristics, but defatted rice flour solutions appeared very little.
쌀보리와 겉보리전분의 희석 및 농후호화용액에 대한 리올로지적 성질을 여러 점도계를 사용하여 연구하였다. 희석전분액(0.05${\sim}$0.3%)의 점도특성은 Huggins식에 따르는 고유점도 및 해수에 의하여 설명할 수 있었으며, 농후전분용액(1${\sim}$5%)의 리올로지적 거동은 농도의 증가에 따라 시간의존성과 의가소성의 성질이 현저히 강해지는 특징을 나타내었다. 지수법칙을 적용하여 구한 점조도지수 값은 지수함수식에 따르는 농도 및 은도의존성을 나타내었다. 한편 이들 결과는 리올로지적 성질이 품종차이에 따라 크게 달라지는 경향을 보였다. 쌀보리전분은 겉보리전분보다 더 큰 고유점도값을 나타내었으며, 틱소트로픽성질이 더 강한 것으로 나타난다. 아울러 점조도지수 값의 농도 및 온도의존성도 더 높은 경향이었다. 그러나 보리전분은 다른 전분에 비하여 비교적 낮은 농도의존성과 높은 온도의존성을 갖는 특징을 보였다.
동결속도를 달리하여 제조한 2종의 동결건조 분말고추장 재수화 현탁액의 리올리지 특성을 원료고추장을 대조구로 온도 $25{\sim}60^{\circ}C$, 고형물 함량 $47{\sim}56^{\circ}C$, 전단속도 $0.1965{\sim}1.9650\;sec^{-1}$의 범위에서 Brookfield 단 원통 회전점도계로 측정하였다. 급속동결 분말고추장 및 완만동결 분말고추장의 재수화 현탁액과 원료고추장은 모두 항복치를 지닌 의가소성을 나타내고. 전단초기 20분까지 Tiu의 모델에 따라 2차 반응속도식으로 붕괴되는 thixotropic거동을 보여주였으며. 분말고추장 현탁액의 구조붕괴 속도가 원료고추장 보다 빨랐다. 평형구조변수는 전단속도에 크게 영향받지 않았으며 그 값은 세가지 시료 모두 비슷하였다. 급속동결분말고추장 및 완만동결 분말고추장의 재수화 현탁액과 원료고추장의 곁보기점도의 온도 의존성은 Arrhenius식과 일치하였으며. 활성화 에너지의 값은 가각 2.21, 2.18, $2.32\;Kcal/g{\cdot}mole $이었다. 세가지 시료의 점조도지수는 온도의 증가에 따라 감소하었으며, 고형물 함량의 증가에 따라 증가하였으나, 유동거동지수는 온두 및 고형물 함량에 거의 영향을 받지 않았다. 급속동결 분말고추장과 완만동결 분말고추장의 러올로지 성질은 큰 차이가 없었다.
Upon freezing a soil swells due to phase change and its compression stress increase a lot. As the soil undergo thawing, however, it becomes a soft soil layer because the 'soil changes from a solid state to a plastic state. These changes are largely dependent on freezing temperature and repeated freezing-thawing cycle as well as the density of the soil and applied loading condition. This study was initiated to describe the effect of the freezing temperature and repeated freezing-thawing cycle on the unconfined compressive strength. Soil samples were collected at about 20 sites where soil structures were installed in Kangwon provincial area and necessary laboratory tests were conducted. The results could be used to help manage effectively the field structures and can be used as a basic data for designing and constructing new projects in the future. The results were as follows ; 1. Unconfined compressive strength decreased as the number of freezing and thawing cycle went up. But the strength increased as compression speed, water content and temperature decreased. The largest effect on the strength was observed at the first freezing and thawing cycle. 2. Compression strain went up with the increase of deformation speed, and was largely influenced by the number of the freezing-thawing cycle. 3. Secant modulus was responded sensitivefy to the material of the loading plates, increased with decrease of temperature down to - -10$^{\circ}$C, but was nearly constant below the temperature. Thixotropic ratio characteristic became large as compression strain got smaller and was significantly larger in the controlled soil than in the soil treated with freezing and thawing processes 4. Vertical compression strength of ice crystal(development direction) was 3 to 4 times larger than that of perpendicular to the crystal. The vertical compression strength was agreed well with Clausius-Clapeyrons equation when temperature were between 0 to 5C$^{\circ}$, but the strength below - 5$^{\circ}$C were different from the equation and showed a strong dependency on temperature and deformation speed. When the skew was less then 20 degrees, the vertical compression strength was gradually decreased but when the skew was higher than that, the strength became nearly constant. Almost all samples showed ductile failure. As considered above, strength reduction of the soil due to cyclic freezing-thawing prosses must be considered when trenching and cutting the soil to construct soil structures if the soil is likely subject to the processes. Especially, if a soil no freezing-thawing history, cares for the strength reduction must be given before any design or construction works begin. It is suggested that special design and construction techniques for the strength reduction be developed.
본(本) 연구(硏究)에서는 마요네즈의 유동특성(流動特性)과 각(各) 성분(成分)의 배합비(配合比)가 점도(粘度)에 미치는 영향을 연구(硏究), 검토(檢討)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 마요네즈는 강복응력(降伏應力)을 갖는 시간의존적(時間依存的)인 Thixotropic 유체(流體)의 거동(擧動)을 나타내었다. 2. 전단시간(剪斷時間)의 초기(初期)에 마요네즈의 구조는 응력(應力)에 의(依)해 2차(次) 속도식(速度式)에 따라 파괴되었다. 3. 마요네즈 점도(粘度)의 온도의존성(溫度依存性)은 Arrhenius식(式)으로 나타낼 수 있었으며 시제품(試製品)에 대(對)해서는 다음의 식(式)이 성립하였다. In $${\eta}=-0.3+3.527{\times}10^3l/T$$ 4. 난황(卵黃)의 농도(濃度)가 증가(增加)할수록 마요네즈의 점도(粘度)는 높게 나타났으며 안정성(安定性)은 12%에서 가장 높았다. 5. oil의 농도(濃度)가 $65{\sim}75%$ 범위에서는 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 마요네즈의 점도(粘度)도 높아져 75%에서 최고값을 나타내었으며 그 이상(以上)의 농도(濃度)에서는 오히려 감소(減少)하였다. 한편 현미경 관찰결과 oil농도(濃度)가 높을수록 oil입자(粒子)의 직경(直徑)은 작게 나타났으며 안정성(安定性)은 75%에서 가장 높았다. 6. $2{\sim}8%$ 범위에서 수분함량(水分含量)이 증가(增加)할수록 마요네즈의 점도(粘度)가 높아지는 반면(反面)에 식초함량(食酢含量)이 증가(增加)할수록 점도(粘度)는 낮게 나타났다.
농도(0, 10, 20, 30%, w/w)를 달리한 sucrose가 혼합된 고구마 전분 페이스트(5% w/w)의 정상유동 특성과 동적 점탄특성에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 고구마전분-sucrose 복합물의 정상유동 특성은 power law 모델 및 Casson 모델로부터 레올로지 계수를 결정하였다. 일정한 온도(25$^{\circ}C$)에서 모든 시료들은 높은 항복응력과 함께 pseudoplastic과 thixotropic 거동을 나타내었다. 고구마전분-sucrose 복합물의 점조도 지수(K), 겉보기 점도(${\eta}_a$), 그리고 항복응력(${\sigma}_{oc}$) 값들은 control(0% sucrose)에 비해 10% sucrose가 더 높았으며, 또한 sucrose 농도(10-30%)가 증가함에 따라 이들 값들은 감소하였다. 팽윤력은 30% 농도에서 급격한 감소를 나타내었고, 레올로지 계수(K, ${\eta}_a$, ${\sigma}_{oc}$)값이 낮게 나타난 시료는 낮은 팽윤력을 보여주었다. 온도 의존성은 25-70$^{\circ}C$ 온도 범위에서 Arrhenius 관계식에 의하여 높은 상관관계를 나타내었다. 또한 동적 점탄특성 측정 결과에 의하면 고구마전분-sucrose 복합물은 약한 젤과 같은 거동을 보여주었으며, G'과 G" 값들은 sucrose 농도와 진동수($\omega$)가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. Cox-Merz 중첩원리는 30% sucrose 농도를 가진 고구마전분-sucrose 복합물에서 잘 적용되는 것으로 나타났다. 따라서 sucrose 첨가에 의해 고구마전분 페이스트의 레올로지 특성이 변화하게 되며, 이들 특성은 sucrose의 농도에 의해 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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