Abstract
An electrical steel strip is commonly used as a core material in all types of electric transformers and motors. It is produced by a cold rolling process. In this paper, a damage-mechanics-based approach that predicts the edge fracture of an electrical steel strip during cold rolling is presented. We adopted the normal tensile stress criterion and the fracture energy method as a damage initiation criterion and a damage evolution scheme, respectively. We employed finite element analysis (FEA) to simulate crack initiation and propagation at the initial notch located at the edges of the strip. The material constants required in FEA were experimentally obtained by tensile tests using a standard and a notched sheet-type specimen. The results reveal that the edge crack was initiated at the entrance of the roll bite and that it rapidly evolved at the exit. The evolution length of the edge crack increased as the length of the initial notch as well as the front tension reel force of the strip increased.
전기강판은 모든 형태의 변압기나 모터의 코어 소재로 사용되고 냉간압연 공정에 의해 생산된다. 본 논문에서는 냉간압연 중에 발생하는 전기강판 에지에서의 파단을 예측할 수 있는 손상역학에 기초한 접근법을 제시할 것이다. 손상개시 판단조건으로 수직 인장응력 조건을 도입하였고 손상진전 기법으로 손상 에너지법을 채용하였다. 전기강판 에지의 초기 노치로부터 크랙 발생과 전파 모사를 위해 유한요소법을 이용하였다. 유한요소해석에서 요구되는 물성치는 일반적인 판형 시편과 노치가 있는 판형 시편을 이용하여 인장 테스트를 통해서 확보하였다. 에지 크랙은 롤 바이트의 입측에서 시작되고 롤 바이트 출측에서 급격하게 진전되는 것으로 나타났다. 초기 노치의 길이와 강판의 전방 텐션릴 하중이 커짐에 따라 에지 크랙의 성장길이는 커지는 것으로 나타났다.
