Name: 진공 조건에서 반발 계수의 측정을위한 실험 장치 개발 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-29T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 49 s
Description: 배우세요 진공 조건에서 미세 분말 입자의 반발 계수를 정밀 측정하는 실험 장치 개발 방법. 이 기술은 입자 충돌 역학 연구와 공학적 입자 취급 문제 해결에 중요한 통찰을 제공합니다.

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1. 입자 조 대한 실험 또는 700 μm의 같음 <ol><li> 실험 장치의 제조 <ol><li> 슬리브를 제거하고, 진공 챔버의 상부 커버를 들어 올려. 진공 챔버에서 원하는 벽 재료로 이루어진베이스 플레이트를 배치했다. 손에 의해주의 깊게 판에 밀어 진공 챔버 옆의 아래 부분을 돌립니다. </li><li> 장소가 정확하게 입자의 하나는,베이스 플레이트의 중심에 핀셋으로 검사한다. 그 후베이스 플레이트가 시야 최저 분기되는 방식 삼각대 카메라의 높이를 조절하고, 입자에 초점을 맞춘다. </li><li> 핀셋을 사용하여 입자를 제거합니다. </li></ol></li><li> 실험 절차 <ol><li> 입자의 바람직한 충돌 속도에 도달하는 방식으로 입자 챔버의 높이를 조정한다. 높이의 지표로 유지 판에 부착 된 막대기에 스케일을 사용합니다. 와 입자 실을 닫습니다피펫의 외주 챔버의 드릴 구멍의 가장자리에 접촉하도록 아래로 밀어 피펫의 팁. 슬리브를 열고, 진공 챔버의 상부 커버를 들어 올려. </li><li> 핀셋 입자 챔버 내에서 하나의 영역을 넣습니다. 구체 분석한다 입자의 종류에 따라 고체 또는 액체 - 충전 (Louge 외. (14)에서와 같이) 일 수있다. 그러나,이 작품 만 고체 입자를 조사하고 있습니다. 진공 챔버 (실린더)의 하부에 상부 커버와 상부 커버와 상기 슬리브와 상기 진공 챔버의 하부를 연결한다. </li><li> 0.1 밀리바 (또는 다른 원하는 값)의 레벨에 도달 할 때까지 진공 펌프로 챔버를 대피시킨다. 진공 게이지의 압력을 측정합니다. 진공 챔버 측면의 밸브를 닫고 진공 펌프의 전원을 끄십시오. 진공 상태에서 작업 할 때 보안경을 착용 할 것. </li><li> (포지 만 fps의 프레임 율을 적용하고, 카메라 설정을 조정이온 / 줌) 528 X 396 픽셀의 해상도를 얻을 수있다. 고속 카메라 촬영을 시작하고, 입자 해방 입자 챔버의 구멍을 연다. 동시에 당겨 인해 스틱 및 밀봉 링 사이의 높은 마찰 스틱 슬립 문제를 방지 할 수있는 피펫의 끝 부분에 부착 된 스틱을 켭니다. </li><li> 사진의 제한된 양을 저장할 수 있으며,이 제한이 초과 될 때 첫 번째 사람이 덮어 쓰기 때문에 직접 영향 후 카메라의 녹화를 중지합니다. 화면에서 충격의 순간 주위에 영화를 잘라 메모리 카드에 저장합니다. </li><li> 통계적으로 유의 한 결과를 획득하기 위해 상기 실험을 10 번 반복한다. 열 번 반복 한 후, 평균값이 더 이상 변화하지 않으면 그 결과를 통계 학적으로 유의하다 (이 샘플 또는 다른 입자 형상의 균질성에 따라 다른 물질에 대해 상이 할 수 있음). </li></ol></li><li> 평가 절차 <ol><li> 알고와 소프트웨어를 보정입자 또는 픽셀의 거리 사이의 변환을 얻기 위해 단계 1.2.4에서 만들어진 동영상의 한 프레임을 이용하여 다른 물체의 N의 크기. 이 흐리게 아니므로 인해 입자의 운동에 수평 직경을 사용합니다. <ol><li> 수평 직경의 화소 수를 카운트하고 변환율 &#39;픽셀 당 거리&#39;를 얻는 화소 수로 알려진 거리를 나눈다. 보정 과정의 사진을도 4에 나타낸다. </li></ol></li><li> . 구의 열 프레임 전 및 충돌 속도를 계산에 영향을 미치기 전에 하나의 프레임의 상단에 운동 기준점을 설정 5 운동 개의 참조 점을 보여주고있다. 단계 1.3.1에서 변환 계수와 상기 이동 거리를 얻기 위해, 두 지점 사이의 화소 수를 사용한다. 충돌 속도를 획득하기 위해 통과 시간 (프레임 시간 스텝의 수의 제품)에 의해 간격을 나눈다. </li><li> 의 기준점을 설정애프터 구 한 프레임의 상단과 충격 후 열 프레임 모션은 리바운드 속도를 계산합니다. 1.3.2 단계로 유사하게 반발 속도를 결정합니다. </li><li> 충돌 속도에 반발 속도의 비율로 COR을 계산합니다. </li><li> 모든 기록 드롭 테스트 동영상의 평가를위한 단계를 1.3.1-1.3.4 반복합니다. </li></ol></li></ol> 2. 분말 미세한과 실험 또는 400 μm의 같음 <ol><li> 실험 장치의 제조 <ol><li> 슬리브를 제거하고, 진공 챔버의 상부 커버를 들어 올려. 진공 챔버에서 원하는 벽 재료로 이루어진베이스 플레이트를 배치했다. 손에 의해주의 깊게 판에 밀어 진공 챔버 옆의 아래 부분을 돌립니다. </li><li> 핀셋과베이스 플레이트의 중심에 알려진 크기의 입자로 적절한 참조 객체를 배치합니다. 그 후는베이스 플레이트의 최소 분기되는 방식 삼각대 카메라 높이 조정시야와 목표물 초점. </li><li> 그것은 다음의 실험과 동일 설정으로베이스 플레이트에 누워 목표물의 짧은 비디오를 기록한다. </li><li> 핀셋을 사용하여 참조 개체를 제거합니다. </li></ol></li><li> 실험 절차 <ol><li> 입자의 바람직한 충돌 속도에 도달하는 방식으로 입자 챔버의 높이를 조정한다. 높이의 지표로 유지 판에 부착 된 막대기에 스케일을 사용합니다. 피펫의 외주 챔버의 드릴 구멍의 가장자리에 접촉하도록 아래로 밀어 피펫의 팁 입자 챔버습니다. 슬리브를 열고, 진공 챔버의 상부 커버를 들어 올려. </li><li> 입자 실에 50 ~ 100 구를 넣습니다. 입자 실에 분야를 안내하기 위해, 종이의 접힌 시트에 먼저 입금. 챔버로 입자를 슬라이드 홈으로 접힌 종이를 사용합니다. t에 상단 덮개를 놓습니다그 진공 챔버 (실린더)의 하부 및 상부 커버와 상기 슬리브와 상기 진공 챔버의 하부를 연결한다. </li><li> 0.1 밀리바 (또는 다른 원하는 값)의 레벨에 도달 할 때까지 진공 펌프로 챔버를 대피시킨다. 진공 게이지의 압력을 측정합니다. 진공 챔버 측면의 밸브를 닫고 진공 펌프의 전원을 끄십시오. 진공 상태에서 작업 할 때 보안경을 착용 할 것. </li><li> 10,000 FPS와 고속 카메라 528 X 396 픽셀의 해상도의 녹화를 시작하고, 입자를 해방 입자 챔버의 구멍을 연다. 동시에 당겨 인해 스틱 및 밀봉 링 사이의 높은 마찰 스틱 슬립 문제를 방지 할 수있는 피펫의 끝 부분에 부착 된 스틱을 켭니다. 모든 입자를 동시에 삭제할 것을 방지하기 위해 매우 느리게 당긴다. </li><li> 첫 번째 입자의 충격 후 6 초 카메라 (5)의 기록을 정지 사진의 제한된 양을 저장할 수 있기 때문에 전나무이 제한이 초과 될 때 번째 사람은 덮어 씁니다. 입자의 적어도 10 명확 집중 영향이 표시되는 방식으로 화면에 동영상을 잘라 메모리 카드에 저장한다. </li></ol></li><li> 평가 절차 <ol><li> 픽셀의 거리 사이의 변환을 얻기 위해 단계 2.1.3의 영상에서 목표물의 공지 된 크기를 갖는 소프트웨어를 보정한다. 목표물의 크기의 화소 수를 카운트하고 변환율 &#39;픽셀 당 거리&#39;를 얻는 화소 수로 알려진 거리를 나눈다. </li><li> 충돌 속도를 계산에 영향을 미치기 전에 열 프레임 전의 영상 제 명확 중심 영역 위에 1 프레임 움직임의 원점을 설정한다. 단계 2.3.1에서 변환 계수와 함께 1.3.2 단계 유사 충돌 속도를 계산한다. </li><li> 이후 제 명확 집중 구 한 프레임의 상부에 동작 기준점을 설정하고 십 프레임 선미ER 효과는 회복 속도를 산출한다. 2.3.2 단계로 유사하게 반발 속도를 계산합니다. </li><li> 충돌 속도에 반발 속도의 비율로 COR을 계산합니다. </li><li> 반복 다른 구 명확하게 초점을 맞춘 분야의 영향의 평가를 위해 2.3.2-2.3.3 단계를 반복합니다. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Ennis, B. J., Green, J., Davies, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+legacy+of+neglect%5BTitle%5D)+AND+%22U.S.+Chem.+Eng.+Prog%22%5BJournal%5D)">The legacy of neglect.</a> U.S. Chem. Eng. Prog. 90 (4), 32-43 (1994).</li>
<li>Nedderman, R. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNedderman%2C+RM+%22Statics+and+Kinematics+of+Granular+Materials%22">Statics and Kinematics of Granular Materials</a>. , Cambridge University Press. Cambridge. (1992).</li>
<li>Seifried, R., Schiehlen, W., Eberhard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Numerical+and+experimental+evaluation+of+the+coefficient+of+restitution+for+repeated+impacts%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Impact+Eng%22%5BJournal%5D)">Numerical and experimental evaluation of the coefficient of restitution for repeated impacts.</a> Int. J. Impact Eng. 32, 508-524 (2005).</li>
<li>Thornton, C., Ning, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+theoretical+model+for+the+stick%2Fbounce+behaviour+of+adhesive%2C+elastic-plastic+spheres%5BTitle%5D)+AND+%22Powder+Technol%22%5BJournal%5D)">A theoretical model for the stick/bounce behaviour of adhesive, elastic-plastic spheres.</a> Powder Technol. 99, 154-162 (1998).</li>
<li>Antonyuk, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Energy+absorption+during+compression+and+impact+of+dry+elastic-plastic+spherical+granules%5BTitle%5D)+AND+%22Granul.+Matter%22%5BJournal%5D)">Energy absorption during compression and impact of dry elastic-plastic spherical granules.</a> Granul. Matter. 12, 15-47 (2010).</li>
<li>Güttler, C., Heißelmann, D., Blum, J., Krijt, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normal+Collisions+of+Spheres%3A+A+Literature+Survey+on+Available+Experiments%5BTitle%5D)+AND+%22arXIV%22%5BJournal%5D)">Normal Collisions of Spheres: A Literature Survey on Available Experiments.</a> arXIV. , (2012).</li>
<li>Bharadwaj, R., Smith, C., Hancock, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+coefficient+of+restitution+of+some+pharmaceutical+tablets%2Fcompacts%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Pharm%22%5BJournal%5D)">The coefficient of restitution of some pharmaceutical tablets/compacts.</a> Int. J. Pharm. 402, 50-56 (2010).</li>
<li>Fu, J., Adams, M. J., Reynolds, G. K., Salman, A. D., Hounslowa, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+deformation+and+rebound+of+wet+granules%5BTitle%5D)+AND+%22Powder+Technol%22%5BJournal%5D)">Impact deformation and rebound of wet granules.</a> Powder Technol. 140, 248-257 (2004).</li>
<li>Sommerfeld, M., Huber, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+analysis+and+modelling+of+particle-wall+collisions%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Multiphas.+Flow%22%5BJournal%5D)">Experimental analysis and modelling of particle-wall collisions.</a> Int. J. Multiphas. Flow. 25, 1457-1489 (1999).</li>
<li>Foerster, S. F., Louge, M. Y., Chang, H., Allia, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurements+of+the+collision+properties+of+small+spheres%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Fluids%22%5BJournal%5D)">Measurements of the collision properties of small spheres.</a> Phys. Fluids. 6 (3), 1108-1115 (1994).</li>
<li>Lorenz, A., Tuozzolo, C., Louge, M. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurements+of+Impact+Properties+of+Small%2C+Nearly+Spherical+Particles%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Mech%22%5BJournal%5D)">Measurements of Impact Properties of Small, Nearly Spherical Particles.</a> Exp. Mech. 37 (3), 292-298 (1997).</li>
<li>Fu, J., Adams, M. J., Reynolds, G. K., Salman, A. D., Hounslowa, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+deformation+and+rebound+of+wet+granules%5BTitle%5D)+AND+%22Powder+Technol%22%5BJournal%5D)">Impact deformation and rebound of wet granules.</a> Powder Technol. 140, 248-257 (2004).</li>
<li>Wong, C. X., Daniel, M. C., Rongong, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Energy+dissipation+prediction+of+particle+dampers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Sound+Vib%22%5BJournal%5D)">Energy dissipation prediction of particle dampers.</a> J. Sound Vib. 319, 91-118 (2009).</li>
<li>Louge, M. Y., Tuozzolo, C., Lorenz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+binary+impacts+of+small+liquid-filled+shells%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Fluids%22%5BJournal%5D)">On binary impacts of small liquid-filled shells.</a> Phys. Fluids. 9, 3670-3677 (1997).</li>
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일반적으로 실험 설정의 기능을 검증하기 위해 다른 확립된 설정과 유사한 재료 조합으로 테스트합니다(Antonyuk et al.5 및 Wong et al.13)이 수행되었습니다. 매우 유사한 결과를 얻었기 때문에 일반적인 절차가 작동하는 것 같습니다. 그럼에도 불구하고 절차에 주의를 기울여야 하며 분석과 추가 개선이 필요합니다.
실험 설정의 주요 제한 사항은 비디오의 품질입니다. 한편으로는 입자가 카메라의 시야에 정확히 있지 않기 때문에 이미지가 흐려질 수 있습니다. 여기서 입자 충돌은 입자 방출 중 입자 챔버의 불안정성으로 인해 완벽하게 중심이 아닙니다. 반면에 해상도는 픽셀 수가 뉘앙스의 수를 제한하기 때문에 속도를 결정하는 정확성을 담당합니다. 따라서 프레임 속도가 높을수록 해상도가 낮아지기 때문에 다른 프레임 속도를 테스트해야 합니다. 700μm 입자를 사용한 실험에서와 같이 픽셀과 거리 간의 변환으로 ...

분말 및 과립은 우리 주변 어디에나있다. 그없는 생활은 현대 사회에서 불가능하다. 그들은 곡물 또는 밀가루, 설탕, 커피, 코코아 등의 음식과 음료에 나타납니다. 그들은 레이저 프린터 토너 등 매일 사용하는 개체에 대해 필요합니다. 이 용융 새로운 형태를 부여하기 전에 플라스틱이 세분화 된 형태로 전송되기 때문에 또한 플라스틱 산업은 그들없이 상상할 수 없습니다. 값 에니스 외. (1) 40 % 이상이 화학 산업 (농업, 식품, 의약품, 미네랄, 탄)가 미국의 소비자 가격 인덱스에 추가 한 후 입자 기술에 접속된다. Nedderman이 심지어 제품 원재료의 75 % 이상 약 50 % (중량)은 화학 산업에서 과립 고체임을 밝혔다. 그는 또한 세분화 된 자료의 저장 및 운송에 관한 많은 문제가 발생할 수 있음을 선언했다. 이 중 하나는 수송 및 하역장 중에 있음이다NG 많은 충돌이 일어난다. 분석 기술하고 미립자 시스템의 동작을 예측하는 이산 요소법 (DEM) 시뮬레이션을 행할 수있다. 입자 계의 충돌 동작이 시뮬레이션의 지식이 필요하다. DEM 시뮬레이션에서이 문제를 설명하는 매개 변수는 실험에서 결정되어야 손해 배상 (COR)의 계수이다. COR 처리는 Seifried 등에 의해 기술 된 바와 같이 충돌시에 운동 에너지의 손실을 특징 숫자이다. 3. 그들은이는 플라스틱 변형, 전파 및 점탄성 현상에 의해 발생 설명했다. 손튼과 닝 4는 또한 일부 에너지가 부착 인터페이스로 인해 작업에 의해 방출 될 수 있음을 언급했다. Antonyuk 등에 명시된 바와 같이 COR은 충돌 속도, 재료 행동, 입자의 크기, 형상, 거칠기, 수분 함량, 접착 성 및 온도에 따라 달라집니다. 5. completel에 대한접촉 파트너 사이의 상대 속도는 이전과 충돌 후에 동일하도록 Y 탄성 충격 흡수 에너지는 모두 충돌 후 리턴된다. 이 모든 초기 운동 에너지가 흡수되어 완벽하게 플라스틱에 미치는 영향 동안 전자 = 1의 COR에 이르게과 접촉 파트너 전자의 COR에 이르게 함께 스틱 = 0은 또한, 게걸 장이 등. (6)이 있다는 설명이 충돌의 유형. 한편, 또한 입자 간 접촉으로 알려진 두 분야 사이의 충돌이 존재한다. 한편, 구형 입자도 벽 접촉이라고 플레이트 사이의 충돌이 존재한다. 상기 COR에 대한 데이터 및 계수와 같은 다른 재료 특성과 마찰, 밀도, 포아송 비 및 전단 계수 DEM 시뮬레이션으로 Bharadwaj 등. (7)에 의해 설명 입자의 사후 충돌하는 속도와 방향을 결정하기 위해 수행 할 수 있습니다. 웃음으로WN에서 Antonyuk 외. (5), COR은 속도에 영향을 회복 속도의 비율로 계산 될 수있다. 따라서 자유 낙하 테스트 4 mm, 0.1 mm의 직경을 갖는 입자의 벽 연락처를 조사하기위한 실험 장치를 제작 하였다. 푸 등. (8)과 좀머 펠트 및 후버 9와 가속 실험에 비해 자유 낙하 실험의 이점은 회전이 제거 될 수 있다는 것이다. 따라서, COR 영향을 회전 및 병진 운동 에너지의 전달을 피할 수있다. 비구면 입자는 푀르 스터 등. 10 로렌스 등과 같이 표시 될 필요가있다. (11) 계정으로 회전을 할 수 있습니다. COR 처리가 충돌 속도에 따라 같이, 실험에 영향 속도는 실시간 전송 및 처리 과정의 것과 일치해야한다. 대기압 하에서 자유 낙하 실험에서, 충돌 속도는 한정항력으로 감소하는 입자 크기의 증가의 영향을 갖는. 이러한 단점을 극복하기 위해, 실험 장치는 진공 조건 하에서 작동한다. 두 번째 과제는 다음 예를 표면 거칠기 및 접착, 미리 COR에 영향을 미치는 모든 속성을 특성화 할 수 있기 때문에 하나의 단일 입자를 드롭하는 것입니다. 이 기술에 의해, COR은 입자의 특성에 따라 결정될 수있다. 이를 위해 새로운 분리 장치가 개발되었다. 또 다른 문제는 400 μm의 하부 직경을 갖는 분말의 접착력이다. 따라서, 건조하고 상온 환경 접착력을 극복하는 것이 필요하다. 실험 장치는 여러 부분으로 구성되어 있습니다. 기존의 실험 장치의 외관은 그림 1과 같다. 첫째, 유리로 만든되는 진공 챔버가있다. 이것은 하부 (실린더)로 구성되어, 상부 커버, 시일 링 및 슬리브가 연결하는부분. 하부는 진공 펌프 및 진공 게이지와 연결하기위한 두 개의 개구부를 갖는다. 상단 커버는 네 개의 구멍이있다. 이들 두 실험의 추가 개선을 위해 사용될 수있다 또한 두 후술하는 릴리스기구 스틱 필요하다. 이러한 모든 개구는 시일 링과 나사 캡 진공 조건에서 작동하는 폐쇄 할 수 있습니다. 또한, 새로운 릴리스 메커니즘은 문헌에 많은 실험과 진공 노즐의 이용 이후 개발되었다 (예를 들면, 푀르 스터 등. 10, 로렌스 등. 11 푸 외. 12 웡 외. 13) 진공 환경에서 불가능하다. 메커니즘은 플레이트에 의해 유지되는 원추형 드릴 구멍이있는 실린더 실에 의해 실현된다. 이것은 진공 챔버의 상부 커버의 밀봉 링 중 하나에 적합하고 variab의 조정을 보장 막대기에 접속되고자유 낙하 실험을 위해 제작 초기 높이입니다. 스케일은 높이를 측정하기위한 스틱에 그려집니다. 입자 챔버의 폐쇄는 다시 스틱에 연결된 피펫 원뿔형 선단에 의해 구현된다. 여기에 설명 된대로 새로운 릴리스 메커니즘은도 2에 보이고 작동 될 수 선단의 외주 챔버의 드릴 구멍의 가장자리에 접촉하도록 초기 상태에서는 피펫 팁 아래로 가압된다. 챔버는 입자가 구멍을 통해 실을 떠날를위한 공간이 없도록 피펫 팁으로 폐쇄된다. 입자를 분리하기 위해, 스틱에 연결된 끝 매우 느리게 함께 위쪽으로 당겨진다. 팁의 직경은 작아지고있다로서의 원주 드릴 구멍의 가장자리 사이의 간격은 입자가 챔버를 떠날 수있는 생긴다. 하나는 참 중 입자 수 &#39;롤&#39;등 새로 개발 된 분리 장치와 입자의 회전을 기대할 수 있지만BER, 다른 동작은 실험에 나타납니다. (3) 25 프레임의 단계에 영향 후 50 프레임 이전에 50 프레임에서 비구면 입자의 영향을 보여줍니다. 입자의 모양에서 더 회전에 미치는 영향 (1-3) 반면, 나중에는 분명히 회전 (4-5) 전에 볼 수 없습니다. 따라서 청구 비 회전 버전이 릴리스기구가 일어나고있다. 실험 장치의 또 다른 구성 요소는베이스 플레이트입니다. 실제로 다른 재료로 이루어진 바닥 판의 세 가지 종류가있다. 하나는, 스테인레스 스틸, 알루미늄 제 및 폴리 염화 비닐 제 (PVC)로 이루어진다. 이 바닥 판은 원자로 및 튜브 예를 들면 공정 공학에서 자주 사용되는 재료를 나타냅니다. 충격 및 회복 속도를 결정하기 만 FPS와 고속 카메라 528 X 396 픽셀의 해상도가 사용된다. 항상 존재하는 한이 구성 선택하나 충격에 가까운 영상과도 분해능은 여전히​​ 양호하다. 카메라들은 촬영 된 순간의 영상을 표시하는 스크린에 연결된다. 고속 카메라와 전용 화상의 제한된 양을 저장하고,이 양을 초과 할 때 비디오의 시작 부분을 덮어 수 있기 때문에 필요하다. 또한, 고속 카메라의 시야를 조명하기위한 강한 광원이 필요하다. 조명의 균일 성을 위해 기술 도면 용지 광 확산 진공 챔버의이면에 접착된다. 마지막 두 단계 로터리 베인 펌프는 0.1 밀리바의 진공 및 진공 게이지 측정 일정한 환경 조건을 보장하기 위해 진공을 설정하는 데 사용된다. 다른 입자 직경 (0.1-0.2, 0.2-0.3, 0.3-0.4, 0.700, 1.588, 2.381, 2.780, 3.680와 4.000 mm)로 여기에 제시된 작업 유리 구슬에 사용됩니다. 구슬은 소다 석회로 만들어진다유리와는 다소 매끄러운 표면을 가진 구형.

<table><tbody><tr><td>고속 카메라 Olympus i-SPEED 3</td><td>Olympus</td><td></td><td>입자 충격을 포착하는 고속 카메라</td></tr><tr><td>화면 Olympus i-SPEED CDU</td><td>Olympus</td><td></td><td>고속 카메라와 함께 작동하는 화면</td></tr><tr><td>광원 Olympus ILP-2</td><td>Olympus</td><td></td><td>높은 프레임 속도로 비디오를 촬영하는 데 필요한 광원</td></tr><tr><td>진공 펌프 Alcatel Pascale 2005 D</td><td>Alcatel</td><td></td><td>실험 중 진공을 생성하는 진공 펌프</td></tr><tr><td>진공 게이지 Alcatel CFA 212</td><td>Alcatel</td><td></td><td>진공 수준 측정을 위한 진공 게이지</td></tr><tr><td>i-SPEED 소프트웨어 제품군(제어 버전)</td><td>비디오 평가를 위한</td> <td>Olympus</td><td></td> 소프트웨어</tr><tr><td>유리 구슬</td><td>Sigmund Lindner GmbH</td><td></td><td>SiLibeads P 형 (0.700, 1.588, 2.381, 2.780, 3.680, 4.000 mm) SiLibeads S 형 (0.1-0.2, 0.2-0.3, 0.3-0.4&nbsp; mm) http://www.sigmund-lindner.com(유리 속성에 대한 자세한 내용은 공급업체 웹 사이트 참조)</td></tr><tr><td>안전 고글</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

진공 조건에서 반발 계수의 측정을위한 실험 장치 개발

Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions

이산 요소 방법을 설명하고 분석을 예측하고, 그 후에 프로세스의 단일 단계 또는 프로세스 전체에 대한 그들의 동작을 최적화하는 미립자 시스템의 시뮬레이션에 사용된다. 입자 - 입자 및 입자 벽과 접촉을 발생 시뮬레이션, 반발 계수의 값이 요구된다. 이는 실험적으로 결정될 수있다. 반발 계수는 충돌 속도 등 여러 파라미터에 의존한다. 특히 미립자의 충돌 속도는 공기 압력에 따라 대기압 하에서 높은 충격 속도에 도달 할 수 없다. 이를 위해 진공 상태에서 자유 낙하 테스트를위한 새로운 실험 장치가 개발되고있다. 반발 계수는 고속 카메라에 의해 검출 된 충격 반동 속도로 결정된다. 보기를 방해하지 않도록, 진공 용기는 유리로 제조된다. 또한 새로운 분리 장치는 진공 하에서 하나의 단일 입자를 떨어 뜨리지조건이 구성되어있다. 때문에 그에게, 입자의 모든 특성을 사전에 특징으로 할 수있다.

100 μm의 4.0 mm의 직경을 갖는 분석 유리 입자 20 mm 두께의 스테인레스 스틸베이스 플레이트에 200mm의 초기 높이에서 떨어졌다. 도 6은 대기압과 진공 입자 크기에 따라 COR 대한 평균 값뿐만 아니라 최대 값과 최소값을 나타낸다. COR 처리의 평균값이 크거나 공기압 700 μm의 독립 동일 입자 0.9 = 약 E로 발견된다. 직경 입자 미만 400 μm의는 COR 전자의 값 = 진공 상태에서 0.9으로 거의 일정하게 유지됩니다. 대기압 하에서, COR 입자 직경의 감소에 따라 감소한다. 이 이유는, 입자의 앞쪽 공기 WH 자유 낙하 중에 압축 될 수 있음운동 에너지를 흡...

반발 계수는 충돌시에 운동 에너지의 손실을 설명하는 매개 변수이다. 여기서, 진공 조건에서 자유 낙하 설치 높은 충격 속도와 마이크로 미터 범위의 입자 반발 파라미터의 계수를 결정할 수 있도록 개발되고있다.

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their ...

이 실험 설정의 전반적인 목표는 진공 조건에서 충돌하는 입자들의 반발 계수를 측정하는 것입니다. 반발 계수는 엔지니어링 산업의 과립형 고체 운송, 취급, 저장과 같은 모든 엔지니어링 공정에 존재하므로, 이 방법은 공학적 문제 해결에 기여할 수 있습니다. 이 방법의 주요 장점은 입자가 챔버로 들어올 때 가속시키지 않고도 진공 조건 하의 미세 분말에 적용할 수 있다는 점입니다.제 연구실의 대학원생인 Sven Drucker가 절차를 시연할 것입니다. 그는 Pardem이라는 프로젝트의 틀 안에서 연구하고 있습니다. 모든 크기의 입자를 다루기 위해, 먼저 진공 챔버의 슬리브를 제거하고 상단 커버를 들어 올리십시오.그런 다음, 원하는 벽 재질의 베이스 플레이트를 선택하여 챔버에 넣습니다. 이어서 진공 챔버의 하단을 옆으로 돌리고 베이스 플레이트를 조심스럽게 밀어 넣어 위치시킵니다. 다음으로, 핀셋을 사용하여 크기가 알려진 입자 하나를 정확히 베이스 플레이트 중앙에 놓습니다.그다음, 베이스 플레이트가 시야의 하단 4분의 1 지점에 위치하고 입자에 초점이 맞도록 삼각대에 설치된 고속 비디오 카메라의 위치를 조정합니다. 고속 카메라를 528 by 396 픽셀 해상도에서 초당 10,000 프레임으로 기록하도록 설정하십시오. 그런 다음, 참조용으로 입자의 짧은 영상을 촬영합니다.작업 후에는 입자를 제거하는 것을 잊지 마십시오. 700 microns 또는 그 이상의 조대 입자를 사용할 때는, 먼저 입자 챔버의 높이를 조절하여 원하는 충돌 속도에 도달하게 하십시오. 고정 플레이트에 부착된 눈금을 사용하여 높이를 측정하십시오.그 다음, 피펫 팁으로 입자 챔버를 닫습니다. 이제 진공 챔버의 상단 커버를 들어 올리고 핀셋을 사용하여 입자 챔버 안에 단일 구체를 하나 넣습니다. 이 예시에서는 고체 구체를 사용합니다.하지만 액체가 채워진 구체 또한 테스트할 수 있습니다. 상단 덮개를 진공 챔버의 하단부에 놓고, 슬리브를 사용하여 상단 덮개와 진공 챔버 하단부를 연결합니다. 이제 진공을 생성하기 전 안전 고글을 착용하십시오.펌프를 사용하여 원하는 압력이 될 때까지 챔버 내부를 진공 상태로 만듭니다. 본 시연에서의 목표 압력은 0.1 millibars입니다. 그 다음, 챔버 측면의 밸브를 닫고 펌프 전원을 끕니다.이 시점에서 비디오 녹화를 시작합니다. 녹화하는 동안 입자 챔버의 구멍을 열어 입자를 방출시키고, 동시에 피펫 팁에 부착된 막대를 당기

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이 논문은 계면 활성제 기반 전단 가차 점탄성 유체에서 구형 입자의 말단 침전 속도를 측정하는 실험 절차를 보여줍니다. 광범위한 유변학적 특성에 대한 유체가 준비되고 정착 속도는 결합되지 않은 유체및 병렬 벽 사이의 유체의 입자 크기 범위에 대해 측정됩니다.

밀폐및제한된 계면활성제 기반 전단 점성 비탄성 유체의 구형 입자 의 정착 속도의 실험 적 측정

우리는 압전 보조 마찰 계와 광학 프로필로미터를 사용하여 선속도, 접촉 압력 및 표면 특성에 대한 초음파 마모 및 마찰 감소의 의존성을 조사하기 위한 프로토콜을 제시합니다.

초음파 윤활에 대한 실험은 압전 이용한 마찰 계 및 광학 프로파일로 사용

여기에서는 난류에서 불안정한 표면 압력을 높은 공간 해상도로 측정하는 프로토콜을 제시합니다. 이 방법은 RMP(Remote Microphone Probe)의 구성과 주파수에 따른 복잡한 전달 함수의 결정을 보여줍니다. 동적 응답에 대한 분석적 결정이 제시되고 검증됩니다.

원격 프로브를 사용하여 마이크 비정상 면압 측정

여기에서는 회전하는 로터 게이지를 위한 견고한 스프링 운반 메커니즘을 구축하는 방법을 설명합니다. 이 장치는 로터를 단단히 고정시키고 운송 중에 진공 상태로 유지합니다. 또한 운송 중 손상 위험을 최소화하는 포장에 대해서도 설명합니다. 테스트 결과 운송 중 일반적인 충격에 대해 당사의 설계가 작동하는 것으로 나타났습니다.

어떻게 로터 게이지를 회전하기위한 진공 봄 전송 패키지를 빌드하는 방법

압력 상승 속도를 사용하여 일반 강철 진공 챔버에서 수소의 가스 방출 속도를 측정하기 위한 프로토콜이 제시됩니다.

강의의 아웃 가스 요금의 측정

저장조 조건에서 이산화탄소와 평형 상태에있는 원유의 레올로지를 측정하는 방법을 제시한다.

CO와 평형 상태에있는 원유의 레올로 지의 측정<sub&gt; 2</sub&gt; 저수지 조건

이 프로토콜은 시각화되고 일정한 부피가 나는 가스 고체 커플링 테스트 시스템을 사용하여 연탄 샘플을 준비하고 상이한 CO2 압력에서 연탄으로 공축 압축 실험을 수행하는 방법을 보여줍니다. 또한 CO2 흡착에 의해 유발되는 석탄의 물리적 및 기계적 특성의 변화를 조사하는 것을 목표로합니다.

시각화되고 일정한 부피의가스 고체 커플링 테스트 시스템을 사용하여 CO 2-베어링 석탄을 사용한 축축한 압축 실험

점액의 점탄성 특성은 점액 제거에 중요한 역할을합니다. 그러나 전통적인 점액 유변학 기술은 복잡하고 시간이 많이 걸리는 접근법이 필요합니다. 이 연구는 점탄성 측정을 신속하고 안정적으로 수행할 수 있는 벤치탑 레오미터의 사용에 대한 상세한 프로토콜을 제공합니다.

벤치탑 레오미터를 이용한 기도 점액의 신속한 점탄성 특성화

본 프로토콜은 두 개의 접촉하는 생물학적 카운터페이스에 동시 상호 슬라이딩 및 정상 하중을 적용하는 마찰 시험 장치를 기술한다.

마찰 테스트 - 활막 관절 생물 역학, Mechanobiology 및 물리적 조절 연구를위한 생물 반응기 장치

이 프로토콜은 소변형 영역에서 미세구조의 기계적 특성을 정확히 측정할 수 있는 압축 시험 장치의 구성과 이 장치를 이용한 체계적인 압축 시험 방법을 제시합니다. 제안된 장치는 다양한 미세구조와 폴리머 기반 재료의 기계적 거동을 분석하는 데 사용될 수 있습니다.

소변형에서의 압축 응력-변형률 반응 측정

배우세요 진공 조건에서 미세 분말 입자의 반발 계수를 정밀 측정하는 실험 장치 개발 방법. 이 기술은 입자 충돌 역학 연구와 공학적 입자 취급 문제 해결에 중요한 통찰을 제공합니다.

진공 조건에서 반발 계수의 측정을위한 실험 장치 개발

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