• Title/Summary/Keyword: 경화곡선

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Development of Test Method for Simple Shear and Prediction of Hardening Behavior Considering the Bauschinger Effect (단순전단 시험법 구축 및 바우싱거효과를 고려한 경화거동 예측)

  • Kim, Dongwook;Bang, Sungsik;Kim, Minsoo;Lee, Hyungyil;Kim, Naksoo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.10
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    • pp.1239-1249
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    • 2013
  • In this study we establish a process to predict hardening behavior considering the Bauschinger effect for zircaloy-4 sheets. When a metal is compressed after tension in forming, the yield strength decreases. For this reason, the Bauschinger effect should be considered in FE simulations of spring-back. We suggested a suitable specimen size and a method for determining the optimum tightening torque for simple shear tests. Shear stress-strain curves are obtained for five materials. We developed a method to convert the shear load-displacement curve to the effective stress-strain curve with FEA. We simulated the simple shear forward/reverse test using the combined isotropic/kinematic hardening model. We also investigated the change of the load-displacement curve by varying the hardening coefficients. We determined the hardening coefficients so that they follow the hardening behavior of zircaloy-4 in experiments.

Temperature-time Profile during Epoxy Cure in a Mold (Mold내의 에폭시 수지 경화시 시간에 따른 내부 온도의 변화)

  • Kim, Deuk-Su;Kim, Jong-Hyeon;Lee, Jong-Geun
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.3
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    • pp.244-250
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    • 1997
  • 본 연구에서는 에폭시/산무수물계에 경화촉진제를 첨가한 시료를 몰드(mold)내에서 등온 경화시킬 때 시료 내부의 온도변화를 측정하여 얻어진 온도-시간 곡선(temperature-time profile)을 조사하였다. 실험에 사용한 경화촉진제의 종류는 1-cyanoethy1-2-ethy1-4-methy1 imidazole(1E4MZ-CN), N,N-dimethy1 benzy1 amine(BDMA), 2,4,6-tris(dimethy1-aminomethy1)-phenol(DMP-30)이며 그들의 농도(c)는 1.0,1.5,2.0,2.5,phr그리고 경화온도(T$_{cure}$ )는 65,70,85,95$^{\circ}C$로 하였다. 경화가 진행되는 동안 시료내부의 온도는 초기에 경화온도로 상승한 후 본격적인 경화 반응이 일어나기 시작하여 온도가 급격히 상승하였다가 다시 감소하는 양상을 보였다. 온도-시간 곡선상에 나타나는 온도가 최고로 상승되는 시점(t$_{peak}$ )과 그 때의 온도(T$_{peak}$ )는 촉진제의 종류와 농도 그리고 경화온도에 의하여 영향을 받았다. 사용한 경화촉진제중에 DMP-30이 가장 짧은 t$^{peak}$ 값을 가져 가장 우수한 촉진 효과를 갖는 것으로 나타났으며, T$_{peak}$ 는 촉진제의 농도와 경화온도가 증가할수록 상승하였다. 그리고 경화촉진제의 농도와 경화온도의 변화에 따른 t$_{peak}$ 과 T$_{peak}$ 의 변화를 보면 촉진제 농도와 경화온도가 낮을 때 그 변화가 민감하여 2E4MZ-CN 이 가장 민감한 촉진제로 나타났으며 또한 T$_{peak}$ 에 영향을 주는 여러가지 요소들을 본 연구에서 얻어진 결과로부터 자세히 살펴보았다.

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Cure Behavior of an Epoxy/Anhydride System by Torsion Pendulum (Torsion Pendulum에 의한 에폭시/산무수물계의 경화거동)

  • Lee, Jong-Geun;Park, Won-Ho
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.5
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    • pp.494-503
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    • 1996
  • 에폭시/산무수물계의 등온 경화거동을 새로이 제작된 Torsion Pendulum(TP)으로 다양한 온도에서 조사하였으며 경화반응을 촉진시키기 위하여 두 종류의 경화촉진제를 사용하였다. 새로이 제작된 TP는 개인용 컴퓨터를 이용하여 모든 기계\ulcorner인 작동과 date 수집 및 분석이 자동으로 처리될 수 있도록 하였다. 이 기기로부터 얻어진 결과인 경화 동안의 상대전단강성율(RSR, relative shear rigidity)과 log decrement(LD)의 변화로부터 제작된 TP가 잘 작동한다는 것을 알 수 있었다. 두 종류의 촉진제가 전체적인 경화과정에 미치는 촉진효과는 비슷하였으나 각 촉진제로부터 얻어진 LD 곡선을 보면 서로 다른 모양을 나타내었다. 이것은 경화촉진제가 반응 촉진효과 이외에도 경화거동에 영향을 미친다는 것을 의미하며, 따라서 이러한 경화거동의 차이는 경화물의 성질에 영향을 줄 수 있다.

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A Conical Indentation Technique Based on FEA Solutions for Property Evaluation (유한요소해에 기초한 원뿔형 압입 물성평가법)

  • Hyun, Hong-Chul;Kim, Min-Soo;Lee, Jin-Haeng;Lee, Hyung-Yil
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.33 no.9
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    • pp.859-869
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    • 2009
  • The sharp indenters such as Berkovich and conical indenters have a geometrical self-similarity in theory, but different materials have the same load-depth curve in case of single indentation. In this study, we analyze the load-depth curves of conical indenter with angles of indenter via finite element method. From FE analyses of dual-conical indentation test, we investigate the relationships between indentation parameters and load-deflection curves. With numerical regressions of obtained data, we finally propose indentation formulae for material properties evaluation. The proposed approach provides stress-strain curve and the values of elastic modulus, yield strength and strain-hardening exponent with an average error of less than 2%. It is also discussed that the method is valid for any elastically deforming indenters made of tungsten carbide and diamond for instance. The proposed indentation approach provides a substantial enhancement in accuracy compared with the prior methods.

A Study of the method designing the cylindrical-taper section coil spring (등반경-테이퍼 소재 코일 스프링의 설계 방법 연구)

  • 최선준;권혁홍
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1996.11a
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    • pp.877-881
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    • 1996
  • 승용차나 소형승합차에는 현가장치의 스프링으로 코일스프링을 많이 사용하고 있으며 최근 들어 승차감의 상을 위해 변위의 증가와 함께 스프링 정수가 증가하는 경화 특성 스프링(hardening type spring)을 많이 채택하고 있는데, 이 특성을 나타낼 수 있는 방법 중 하나가 등반경-테이퍼 소재의 코일스프링이다. 이 논문에서는 주어진 차량조건으로부터 이상적인 스프링 특성곡선을 계산하고 이 곡선을 분할하여 직선의 연결로 근사시켜 분할한 수만큼의 직선적 특성의 스프링으로 직렬 연결되어 있다고 가정하여 이 곡선에 근접된 특성을 가지는 등반경-테이퍼 소재 코일 스프링의 설계방법을 제시하고자 한다.

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A Modified Parallel Iwan Model for Cyclic Hardening Behavior of Sand(I) : Model Development (수정 IWAN 모델을 이용한 사질토의 반복경화거동에 대한 연구(I): 모델 개발)

  • 이진선;김동수
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.7 no.5
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    • pp.47-56
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    • 2003
  • In this paper, the cyclic soil behavior model. which can accommodate the cyclic hardening, was developed by modifying the original parallel IWAN model. In order to consider the irrecoverable plastic strain of soil. the cyclic threshold strain, above which the backbone curve deviates from the original curve, was defined and the accumulated strain was determined by summation of the strains above the cyclic threshold in the stress-strain curve with applying Masing rule on unloading and reloading curves. The isotropic hardening elements are attached to the original parallel IWAN model and the slip stresses in the isotropic hardening elements are shown to increase according to the hardening functions. The hardening functions have a single parameter to account for the cyclic hardening and are defined by the symmetric limit cyclic loading test in forms of accumulated shear strain. The model development procedures are included in this paper and the verifications of developed model are discussed in the companion paper.

Cure Kinetics of DGEBA/MDA System with Various Contents of NPG (NPG 함량에 따른 DGEBA/MDA 계의 경화반응 속도론)

  • Lee, Hong-Gi;Kim, Yang-Rim;Lee, Jae-Yeong;Kim, Sang-Uk
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.9 no.5
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    • pp.467-472
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    • 1999
  • The isothermal cure behavior of diglycidyl ether of bisphenol A(DGEBA) 4,4'-methylene dianiline(MDA) system with various contents of neopentyl glycol(NPG) has been analyzed by differential scanning calorimetry(DSC). TO increase the cure rate of DGEBA/MDA system, NPG was introduced as an accelerator. Regardless of the NPG content, the shape of the conversion curves showed sigmoid indication that DGEBA/MDA/NPG system followed autocatalytic cure reaction. The cure reaction of DGEBA/MDA system increased with the increment of NPG content and it was due to the catalytic role of hydroxyl groups of NPG.

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Thermally-Expandable Molding Process for Thermoset Composite Materials (열팽창 치공구를 이용한 열경화성 복합재료의 성형연구)

  • 이준호;금성우;장원영;남재도
    • Polymer(Korea)
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    • v.24 no.5
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    • pp.690-700
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    • 2000
  • In this study, an elastomer-assistered compression molding process was investigated by experiments as well as modeling for the long-fiber reinforced thermoset composites. The consolidation pressure generated by fixed-volume and variable-volume conditions was thermodynamically derived for both elastomer and curing prepregs, and was compared with the pressure measured during curing of epoxy matrix. Exhibiting non-linear viscoelastic characteristics in the compressive stress-strain tests, the measured stress was well compared with a modifed KWW (Kohlrausch-Williame-Watts) equation, which is based on the Maxwell viscoelastic model. Using the developed model equations, the consolidation pressure generated by the elastomer was successfully predicted for the compression molding process of thermoset composite materials in tile closed mold system.

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Evaluation of plastic flow curve of pure titanium sheet using hydraulic bulge test (유압벌지실험을 이용한 순 티탄늄 판재의 소성유동곡선 평가(제2보))

  • Kim, Young-Suk;Kim, Jin-Jae
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.17 no.4
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    • pp.718-725
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    • 2016
  • In this study, the plastic flow curve of commercially pure titanium sheet (CP Ti) actively used in the plate heat exchanger etc., was evaluated. The plastic flow curve known as hardening curve is a key factor needed in conducting finite element analyses (FEA) for the forming process of a sheet material. A hydraulic bulge test was performed on the CP Ti sheet and the strain in this test was measured using the DIC method and ARAMIS system. The measured true stress-true strain curve from the hydraulic bulge test (HBT) was compared with that from the tensile test. The measured true stress-true strain curve from the hydraulic bulge test showed stable plastic flow curve over the strain range of 0.7 which cannot be obtained in the case of the uniaxial tensile test. The measured true stress-true strain curve from the hydraulic bulge test can be fitted well by the hardening equation known as the Kim-Tuan model.

Cure Reaction and Thermal Stability of DGEBA/MDA/MN/HQ System (DGEBA/MDA/MN/HQ계의 경화반응과 열적 안정성)

  • Sim, Mi-Ja;Kim, Sang-Uk
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.5
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    • pp.606-610
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    • 1995
  • Diglycidyll ether of bisphenol A(DGEBA)/4, 4'-methylene dianiline(MDA)계에 반응성 첨가제 malononitrile(MN)을 첨가하면 내충격성은 크게 향상되나 반응속도는 감소하게 된다. 에폭시 수지의 경화반응은 에폭시기가 개환되어 생성되는 히드록시기가 촉매로 작용하는 자촉매 반응이며, 외부에서도입된 히드록시기도 같은 효과를 나타낸다. 따라서 본 연구에서는 DGEBA/MDA/MN 계의경화 반응속도를 증가시키기 위해 히드록시기를 가진 촉매로서 hydroquinone(HQ)을 도입하였고 이들 계의경화특성 및 열적성질을 고찰하였다. HQ가 첨가됨으로 인해 활성화 에너지는 감속하고 속도상수는 증가하였으며, 발열곡선에서 반응 시작온도가 낮아졌다. 이 결과로부터 HQ가 반응 가속제로 작용하고 있음을 알 수 있다.

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