• 제목/요약/키워드: 고속변형실험

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Taylor 봉 충격시험을 통한 고 변형률속도하 금속재료의 동적변형거동 평가 (Evaluation of Dynamic Deformation Behaviors in Metallic Materials under High Strain-Rates Using Taylor Bar Impact Test)

  • 배경오;신형섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권9호
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    • pp.791-799
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    • 2016
  • 최근 기계 시스템의 고속화가 진행됨에 따라 구조물 및 기계부품의 신뢰성 및 안전성 확보 측면에서, 충격하중하에서 구조용 재료의 동적변형거동에 대한 평가가 필요하다. 그러나 $10^4\;s^{-1}$를 넘는 고 변형률속도에서 실험적 기법을 사용한 구조용 재료의 변형거동의 파악은 용이하지 않은 실정이다. 본 연구에서는, 고 변형률속도역에서 금속재료의 동적변형거동을 조사하기 위해 Taylor 봉 충격시험을 실시하였다. 또한 고속영상촬영 시스템을 사용하여 Taylor 봉 충격시험 동안 변형거동을 관찰하였다. Taylor 봉 충격시, 경과시간에 따른 변형과정을 AUTODYN 상용 S/W를 사용한 수치해석을 수행하여 실험결과와 비교하여 고 변형률속도역에서 거동을 평가하였다.

동적 탄성 변형 해석을 통한 고속프레스 정밀도 분석 (Dynamic-Elastic Deformation Analysis for Precise Design of High Speed Press Machine)

  • 김흥규;정철재;조종두
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권1호
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    • pp.79-88
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    • 2014
  • 제품 정밀도와 생산성 향상을 위해 고속프레스의 초고속화 및 초정밀화 기술이 더욱 중요해지고 있다. 그러나 고속프레스는 작동 속도 증가에 따라 슬라이드의 반복 위치 정밀도가 저하되고 프레스 구조 부품의 파손 위험성은 증가하는 것으로 알려져 있다. 따라서 고속프레스의 설계 정밀도를 향상시키기 위해서는 이런 문제점을 해석적으로 예측하고 설계에 미리 반영하는 것이 필요하다. 이번 연구에서는 편심 질량을 갖는 프레스 구동부 부품의 회전에 따른 동적 탄성 변형을 유한요소해석과 실험을 통해 분석하였다. 이를 통해 고속의 작동 조건에서 프레스의 정밀도와 파손 위험성 변화를 평가하였다.

고속충격을 받는 외장 UHPC 패널의 내충격성능 (Impact Resistance of UHPC Exterior Panels under High Velocity Impact Load)

  • 강현구;김상희;김민수;홍성걸
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.455-462
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    • 2016
  • 본 실험적 연구는 고속 비상체 충돌 시 UHPC 외장재의 내충격성을 파악하는데 그 목적이 있다. 이 연구에서는 두께를 주요 변수로 UHPC과 화강암 패널 실험체에 고속충격을 가하여 실험체의 성능을 비교하였으며, 배면의 변형률을 기록하였다. UHPC는 외관이 우수하였으며, 내충격성도 화강암에 비해 우수하여 외장재로 사용하기에 적당하다고 판단된다. 비상체가 시험체에 충돌한 후 압축파가 배면에 도달하고 그 후 자유단 지점을 중심으로 인장파가 발생하여서 배면파괴를 일으킨 것으로 사료된다. 이러한 배면파괴 발생 메커니즘은 변형률 기록이 압축파구간, 보합구간, 인장구간으로 나누어지는 것을 통해 알 수 있다. 관통파괴 형태를 살펴보면 고속 충돌 시 전단력이 배면에 작용하여 파괴가 발생되는 shear plug 현상이 나타난 것으로 판단된다. 즉 충격하중에 대하여 배면의 파괴는 전단력과 인장응력에 의해 동시에 영향을 끼쳐 발생한 것으로 사료된다.

변형률 게이지 측정원리를 이용한 충격 하중 센서의 개발 및 암석의 동적 압열 인장 실험에 적용 (Development of the Strain Measurement-based Impact Force Sensor and Its Application to the Dynamic Brazilian Tension Test of the Rock)

  • 민경조;오세욱;;전석원;조상호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제35권3호
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    • pp.15-20
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    • 2017
  • 발파 하중에 대한 암석의 동적 응답 특성을 획득하기 위해서는, 내충격 고감도의 충격하중센서가 필요하다. 이러한 충격 하중 센서는 석영(quartz) 하중셀, 압전소자(piezoelectric element), 변형률 게이지를 적용하여 제작되고 있으나, 석영 및 압전소자의 경우 고가이기 때문에, 충격하중가압시험과 같이 압력 센서의 손상이 빈번한 경우에는 제약이 따르게 된다. 본 연구에서는 원통형 압축셀에 변형률 게이지 측정원리를 적용한 내충격 고감도 하중센서를 개발하였다. 개발된 하중 센서는 Nonex Rock Cracker (NRC) 구동 고속충격 하중 장치를 이용한 화강암 동적 압열 인장 실험에 적용하여 동적하중이력의 측정에 적용되었다. 그 결과, NRC 구동 고속충격하중장치는 암석 강도의 중간 변형률 속도 의존성 연구에 적용 가능한 것으로 파악되었다.

무손실 압축을 위한 H.264/AVC 정수 변환의 변형 (Modification of the integer transform in H.264/AVC for lossless compression)

  • 유훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.2254-2260
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    • 2010
  • 본 논문에서는 H.264/AVC 표준에서 사용되는 정수 변환을 변형하여 무손실 압축에 효율적인 변환 구현 방법을 제안한다. 기존의 가역(reversible) 변환용으로 제시된 정수 변환은 변환 계수의 값의 범위가 상당히 커서 무손실 압축에 효율적이지 못한 면이 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해서 효율적인 정수 변환을 제시한다. 기존 정수 변환의 변형은 고속 연산 수행을 위해서 리프팅을 기반으로 설계되고 효율적인 구조를 도출한다. 본 논문의 결과로서 고속 연산 수행을 위한 신호 흐름도를 제시하고, 이에 관련된 실험 결과를 제공한다. 실험 결과는 제안된 변형 정수변환이 기존 구현 방법에 비하여 무손실 압축 성능에서 우수하단 것을 보여준다.

4340강의 단열 전단밴드생성에 대한 유한요소해석 및 실험적 고찰 (Finite element analysis and experiment on the formation of adiabatic shear band in 4340 steel)

  • 정동택;유요한
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.1134-1143
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    • 1994
  • A study of adiabatic shear band formation and propagation of 4340 steel was done using the stepped speciment which was subjected to high velocity impact. The high velocity impact was performed on compression Hopkinson bar impact machine. After the controlled impact, the specimen was prepared for visual inspection. Numerical simulation was also performed with same geometrical dimension using explicit time integration finite element code. Experimental results were then compared with the numerical prediction. It was found that the numerical prediction is quite accurate, average thickness of adiabatic shear band is about $10{\mu}m$, the macro crack around shoulder is due to folding, and the deformation control ring is effective to freeze the propagation of adiabatic shear band.

강구에 의한 횡방향 충격을 받는 적층복합판의 충격 응답 거동 (Impact Response Behaviors of Laminated Composite Plates Subjected to the Transversely Impact of a Steel Ball)

  • 김문생;김남식;박승범;백인환
    • 한국해양공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.44-56
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    • 1993
  • 본 연구는 강구에 의한 충격을 받는 유리/에폭시 적층복합판의 충격 응답 및 파동 전파 특성을 연구하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 고차전 다변형이론에 기초한 동적 유한요소해석을 행하였으며, 저속 및 고속 충격 실험을 행하였다. 동적 유한요소해석으로 부터 접촉력의 변화와 강구의 반발 속도 그리고 충격에 의한 변형률 응답을 구하였다. 변형률 응답은 충격 실험의 결과와 비교 하였다. 또한 고속 충격 실험의 결과로 부터 파동전파 속도를 계산하여 파동 전파 이론에 의한 결과와 비교 검토하였다. 그 결과, 충격 실험에서 구한 변형률 응답은 동적 유한요소해석에 의한 결과의 경향과 잘 일치하였으며, 충격 속도의 증가에 따른 최대접촉력의 증가율은 판의 크기가 클수록 증가하였다. 그리고 파동 전파 속도는 구 결과가 잘 일치하였으며, 접촉시간에 의한 영향으로 강구의 크기가 클 수록 빠르게 나타났다.

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변형된 비용 함수를 이용한 움직임 추정 기법 (Motion Estimation Using Modified Cost Functions)

  • 조한욱;서정욱;박재홍;정제창
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1997년도 학술대회
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    • pp.111-114
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    • 1997
  • 동영상 압축 알고리즘에서 움직임 추정기법은 매우 중요한 역할을 담당하는 반면, 수행시간이나 하드웨어 구현에 어려움이 많아 이를 개선하기 위한 알고리즘들이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 적절한 화소 분류를 통해 우수한 화질과 적은 계산량, 간단한 하드웨어 구조를 가지는 새로운 움직임 추정기법을 제안한다. 기존의 1-비트 화소 분류 방법에서 변형된 새로운 비용 함수를 이용한 2-비트, 3-비트 화소 분류 방법과 2차 비용함수를 이용한 화소 분류 방법을 제안한다. 또한 여러 고속 움직임 추정 알고리즘과도 쉽게 연결하여 사용할 수 있으며 우수한 성능을 나타내는 것을 모의 실험을 통해 보였다.

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N-tuple을 이용한 고속 영상 등록 방법 (Fast Image Registration Method Using N-tuple)

  • 고민삼;김인중
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (C)
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    • pp.512-516
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    • 2008
  • 복수의 영상들 간에 존재하는 변형을 빠른 속도로 파악할 수 있는 영상 등록 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 문자인식 및 얼굴인식 분야에서 많이 사용되는 N-tuple 방법을 영상 등록에 적용함으로써 영상간 회전 및 이동 상태를 고속으로 파악한다. 또한 특정 특징을 이용하지 않아 영상의 종류에 무관하게 적용할 수 있으며 소수점 화소 단위의 변형도 파악할 수 있다. 실험을 통해 영상 패치를 이용한 영상 등록 방법과 속도 및 정확도를 비교한 결과, 제안하는 방법이 속도와 정확도 면에서 우수함을 보였다.

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Woven Type CFRP의 SHPB에 대한 동적 압축 물성 획득 및 검증 (Acquisition and Verification of Dynamic Compression Properties for SHPB of Woven Type CFRP)

  • 박기환;김연복;김정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.363-372
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    • 2020
  • 고 변형률 속도에 대한 소재의 동적 압축 물성은 고속 충돌 및 고속 성형 등 동적 환경에서의 유한요소 해석의 신뢰성 향상을 위해 필수적이다. 일반적으로 고 변형률 속도에 대한 소재의 동적 압축 물성은 SHPB(Split Hopkinson Pressure Bar) 장비를 통해 획득 가능하다. 본 연구에서는 최근 무인 항공기에 확대 적용되고 있는 Woven type CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 소재에 대한 충돌 해석에 대응하기 위해 SHPB 장비를 활용하여 해당 소재의 동적 압축 물성을 획득하였다. 또한 Pulse shaper를 활용하여, Elastic-brittle 특성을 지니는 소재에 대한 일정한 변형률 속도 확보 및 실험 데이터에 대한 신뢰도를 향상시켰다. CFRP 소재의 경우 방향 별 기계적 물성이 다른 이방성 소재이므로 두께 방향과 면내 방향 시편을 제작하여 각각 실험을 수행하였다. SHPB 실험 결과 면내 방향 시편의 경우 일정한 변형률 속도 영역에 도달하기 전, 시편의 파단이 발생하여 데이터의 재현성 및 신뢰성 확보에 어려움이 있는 반면, 두께 방향의 시편의 경우 시편 전·후면 응력일치도가 우수하여 데이터 신뢰도가 높으며, 일정한 변형률 속도 영역을 획득할 수 있다. LS-dyna를 활용한 유한요소해석을 통해, 압력봉으로부터 측정되는 데이터는 시편과 압력봉의 변형에 의해 변형률이 과도하게 예측되는 것을 확인하였다.