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방법 논문

부드러운 재료의 큰 진폭 진동 전단 응답 공부

13K 조회수

DOI:

10.3791/58707

2019년 4월 25일

이 논문에서

요약

우리는 부드러운 소재에 비선형 진동 전단 유동 학을 수행 하는 방법 및 실제 프로세스의 시퀀스로 응답을 이해 하는 SPP 라오스 분석을 실행 하는 방법을 설명 하는 상세한 프로토콜을 제시.

초록

우리는 큰 진폭 진동 전단 (라오스) 폴 리 에틸렌 산화물 (PEO) 디 메 틸 sulfoxide (DMSO) 및 물에서 xanthan 실리콘 껌의 동안 전시 하는 실제 프로세스의 순서를 조사-2 식품, 점도로 사용 되는 폴리머 솔루션 집중 강화 된 기름 회복, 그리고 토양 수정입니다. 부드러운 재료의 유 변 학적 비선형 동작을 이해 설계에 중요 하 고 많은 소비자 제품의 제조를 제어. 그것은 기간 동안 다시 viscoplastic 변형 및 다시 선형 점 탄성에서 명확한 전환 점에서 이러한 폴리머 솔루션의 라오스에 대 한 응답을 해석 하는 방법을 표시 됩니다. 라오스 결과 분석 을 통해 무료 MATLAB 기반 소프트웨어를 사용 하 여 완전히 양적 물리적 프로세스 시퀀스 (SPP) 기술. 라오스 측정을 수행 하는 상용 고분자와의 상세한 프로토콜, 프리웨어, 비선형 스트레스 응답을 분석 하 고 라오스에서 물리적 프로세스 해석 제공 됩니다. 그것은 더 SPP 프레임 워크 내에서 라오스 응답 선형 점 탄성, 일시적 흐름 곡선 및 중요 한 스트레인 비선형의 발병에 대 한 책임에 대 한 정보를 포함, 표시 됩니다.

서론

집중된 폴리머 솔루션 주로 식품1 과 다른 소비자 제품2, 강화 된 기름 회복3및 토양 개선4에 포함 하는 점도 증가 하는 다양 한 산업 응용 프로그램에에서 사용 됩니다. 그들의 처리 및 사용 하는 동안 그들은 반드시 대상이 됩니다 큰 변형 계획의 범위. 그런 과정에서 그들은 풍부 하 고 복잡 한 비선형 유 변 학적 행동 흐름 또는 변형 조건1에 의존 하는 방법을 보여 줍니다. 이러한 복잡 한 비선형 유 변 학적 행동을 이해 하는 것은 성공적으로 프로세스를 제어, 우수한 제품을 설계 하 고, 에너지 효율을 극대화 필수적입니다. 산업 중요성 이외 평형까지 고분자 재료의 유 변 학적 행동 이해에 학문적 인 관심의 큰 거래가 이다.

진동 전단 테스트 스트레인 및 스트레인 속도5, 직교 응용 프로그램 때문에 모든 철저 한 유 변 학적 특성의 주요 구성 요소는 및 길이 시간 독립적으로 제어 하는 기능 확장 조정 하 여 시험에 진폭 그리고 주파수입니다. 충분히 작은 하지 재료의 내부 구조를 방해 하는....

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프로토콜

1. 제가 설치

  1. SMT 모드에서 구성 하는 고분자와 (참고 참조), 상위 및 하위 드라이브 기 하 도형을 연결. 가능한 균질 전단 필드에 가깝게 유지 하기 위해 낮은 조명 기구와 2도 콘 (CP50-2) 50 m m 플레이트 (PP50)을 사용 하 여 상단 고정 장치에 대 한.
    참고:는 제가 사용 ( 재료의 표참조) 중 하나는 결합 된 모터-변환기 (CMT)에서 구성할 수 있습니다 또는 별도 모터 변환기 (SMT) 모드. 만 단일 모터 제가 머리에 통합, 그것은 역할을 전통적인 CMT 스트레스 제어 고분자와 얻은 데이터 관성 수정 필요. SMT 모드에 통합 하는 2 개의 모터, 상단 모터 토크 변환기 전적으로 운영와 하단 모터 역할을 따라서 일반적인 스트레인 제어 고분자는 고분자를 변환 하는 드라이브 단위.
    1. 하단 및 상단 형상에 첨부 합니다.
    2. [컨트롤] 패널에서 0 간격 단추 클릭 합니다.
    3. 서비스 기능을 시작 위에 측정 설정 탭으로 이동 합니다. 교정 및 상단에 대 한 드롭다운 메뉴에서 발견 측정 시스템, 관성을 실행 합니다.
    4. 위와 더 낮은 모터에 대 한 조정을 실행 합니다.<....

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결과

진동 전단 테스트에서 XG와 PEO/DMSO 솔루션에서 SPP 분석의 대표적인 결과 그림 45에서 제공 됩니다. 우리가 먼저 탄성으로 원시 데이터를 표시 (figure-results-1)과 점성 (figure-results-2) Lissajous Bowditch 곡선 그림 4a, 4b, 5a , 5b에. 완벽 하 게 이해 하려면 내 주기 물리학, SPP 프리웨어에서 얻은 시간에 따른 콜 콜 플롯 그림 4 c5 c에 표시 됩니다. 음모의 해석 .......

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토론

우리가 제대로 상용 고분자를 사용 하 여 큰 진폭 진동 전단 rheometry 테스트를 수행 하 고 해석 하 고 이해 하는 두 가지 폴리머 솔루션의 비선형 스트레스 응답 SPP 분석 프리웨어를 실행 하는 방법을 설명 했다. 구조적인 변화를 연관 하 여 수많은 콜 로이드 시스템의 이해를 용이 하 게 표시 되었습니다 이전, SPP 프레임 워크 폴리머 시스템에 동일 하 게 적용할 수 있습니다. 라오스에 2 개의 집중된 폴리머 솔루션의 응답 SPP 체계, 프로세스의 복잡 한 시퀀스를 전시 하는 유 변 학적 응답 표시 됩니다를 사용 하 여 조사 되었습니다. 이러한 일시적인 내부 사이클 해석 폴리머 솔루션의 비선형으로의 평형 동작에 필수적인 정보를 제공 하 고 원하는 속성 또는 전송 하는 소비자 제품을 개선 하기 위해 엔지니어에 대 한 지침을 제공 시스템 보다 효율적으로.

젤 같은 XG 솔루션 및 집중된 얽혀 PEO 솔루션 전시 그들의 각각 비선형 행동 사이 명확한 구별을 제공 하는 독특한.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

저자는 그들의 VIP 학술 연구 프로그램을 통해 MCR 702 고분자의 사용에 대 한 안톤 커플을 감사합니다. 우리는 또한 악기 설정에서 메모에 대 한 박사 Abhishek 티 감사합니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
SPP 분석 소프트웨어Simon Rogers Group (UIUC)SPPplus_v1p1보조 파일로 첨부
MATLABMathwork
유변 전류계Anton PaarMCR 702 TwinDrive
50mm 2도 원뿔Anton PaarCP50-2상부 측정 시스템
50mm 플레이트Anton PaarPP50하부 측정 시스템
잔탄검(XG)시그마-알드리치11138-66-2
폴리에틸렌옥사이드(PEO)시그마-알드리치25322-68-3Mv=1,000,000
디메틸설폭사이드(DMSO)시그마-알드리치67-68-5
() (()

참고문헌

  1. Dolz, M., Hernández, M. J., Delegido, J., Alfaro, M. C., Muñoz, J. Influence of xanthan gum and locust bean gum upon flow and thixotropic behaviour of food emulsions containing modified starch. Journal of Food Engineering. 81 (1), 179-186 (2007).
  2. Gupta, N., Zeltmann, S. E., Shunmugasamy, V. C., Pinisetty, D.

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재인쇄 및 허가

태그

MATLABDMSO