• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.492-498
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• 2017

본 연구는 다양한 구조적 변수에 따른 고강도 및 내진용 이형철근의 굽힘가공 성능을 실험적으로 평가하는데 그 목적이 있다. 굽힘성능에 대한 실험적 연구수행을 위해 이형철근의 강종 및 강도, 직경, 굽힘가공 각도 및 내면 반지름 등을 변수로 하여 시험체를 제작하였다. 시험은 각 변수별 원 소재 철근에 대한 1차 인장강도시험, 원 소재 철근에 대한 1차 굽힘시험과 1차 굽힘시험 철근을 대상으로 한 2차 굽힘시험 그리고 2차 굽힘시험 이후 가력이 가능한 시험체를 대상으로 한 2차 인장강도시험을 수행하였다. 금번 고강도 및 내진용 철근에 대한 실험적 연구결과 항복강도 500 MPa 및 직경 D13 이하 이형철근은 굽힘각도 $135^{\circ}$, 내면 반지름 2db의 경우에도 1차 굽힘가공 후 인장측 표면결함은 나타나지 않았으며, 이형철근의 강도와 직경이 증가할수록 굽힘가공 성능이 저하 하는 것으로 나타났다. 그리고 본 연구에서 수행된 시험에서는 일반용 철근과 특수 내진용 철근의 시험결과 비교에서 두 이형철근 간에 유의미한 구조적 성능 차이는 확인하지 못하였다.

• Composites Research
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• 제13권5호
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• pp.18-30
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• 2000

일축방향 섬유강화 복합재료 C링의 최적설계를 위하여, 이의 점 하중 하에서의 점탄성적 하중완화거동을 해석하였다. 이를 위하여 곡선보의 굽힘 이론을 이용하여 탄성학적 처짐과 굽힘 강성의 해석을 수행한 후 상당원리(correspondence theorem)를 이용하여 점탄성학적 하중완화 거동을 해석하였다. 일축방향 섬유강화 복합재료의 직교이방성 뿐만 아니라 복합재료의 인장강성과 압축강성의 차이에서 기인하는 비대칭물성도 함께 고려하였다. 그 결과 C링의 단면의 두께가 반지름에 비해 충분히 작은 보라면 보이론만으로도 정확하게 곡선보를 해석할 수 있고 하중완화 이론값 또한 실험값과 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.349-355
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• 2017

프레스금형(press dies)에 의한 굽힘가공(bending work) 이라는 것은 평평한 블랭크(blank)를 필요로 하는 각도(角度)로 굽히는 것이다. 굽힘가공을 하면 굽혀진부분(flange)과 굽혀지지 않은 부분(web)으로 구분되며, 굽힘라인(bending line) 부분에는 굽혀진 각도(bending angle)와 굽힘반지름(bending radius)이 내측과 외측으로 성형된다. 이때, 내측 굽힘반지름의 크기는 제품의 재질별로 최소치수가 제시 된다. 제시된 최소치수 보다 작게 굽히면 절단면 굽힘부위에 덧살이 발생 하거나 외측 굽힘반지름 부위에는 균열(crack)이 생긴다. 굽힘가공에서의 외측 굽힘반지름은 자연적으로 생긴다. 그래서 외측 굽힘반지름 치수를 굽힘펀치와 다이블록으로 조정하면서 필요한 치수로 굽힐수 없다. 굽힘가공에는 V-굽힘, U-굽힘, Z-굽힘, O-굽힘, P-굽힘, 에지굽힘(edge bending), 트위스트굽힘(twist bending), 크림핑(crimping) 등이 있다.이 중에서 Z-굽힘은 굽힘라인이 2개로써 블랭크의 상면(上面)과 하면(下面)에 설정하여 상향(上向)굽힘이나 하향(下向)굽힘으로 작동되는 금형을 사용한다. Z-굽힘을 크랭크굽힘(crank bending) 이라고도 한다. 이런 구조의 금형으로 Z-굽힘가공을 하면 내측반지름은 표준치수로 굽혀진다. 표준치수라는 것은 굽힘가공에서 굽힐 수 있는 최소 굽힘반지름 치수로서 굽힘펀치의 각(角)반지름(Rp)를 뜻한다. 그런데 산업현장에서는 외측 굽힘반지름 치수를 굽힘펀치와 다이블록으로 굽힐수 없는 미세한 샤프에지(sharp edge) 형상인 매우 작은 치수(R=0.2mm)를 필요로하고 있는 바, 본 논문에서는 외측 굽힘반지름 치수를 0.2mm 이하로 굽힐수 있는 Z-굽힘가공 공법을 개발 하고자 하였다.

• Composites Research
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• 제26권2호
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• pp.85-90
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• 2013

본 논문에서는 탄소섬유강화플라스틱 면재와 알루미늄 샌드위치 심재를 가지는 복합재 샌드위치의 제조와 3절점 굽힘 실험에 대해 연구하였다. 시편은 3가지 하니컴 종류(3.18 mm, 4.76 mm, 6.35 mm의 셀 크기)와 3가지 곡률 반지름(평판, r = 1.6 m, r = 1.3 m)을 가지도록 제작하였다. 샌드위치 곡률의 기준은 W-방향을 기준으로 제작 하였다. CFRP $2{\times}2$ 트윌의 인장에서 기계적 물성치(탄성계수, 강도, 푸아송 비)를 측정하여 그 값들을 다른 CFRP 섬유 적층판의 값과 비교하였다. 실험결과 평판 샌드위치 패널의 3절점 굽힘 실험에서 심재의 전단강도는 공개된 데이터에 비해 11-30% 낮게 나왔다. 제한된 시편 크기에서 1.3미터 곡률을 가지는 패널은 평판 패널에 비해 심재의 극한 전단강도가 0.8-3.8% 감소한 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.195-204
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• 2012

신구 콘크리트 접합부에서는 굽힌 후 편 철근을 이용한 이음이 발생한다. 철근의 굽힘과 펴는 과정에는 필연적으로 소성 변형이 발생하며, 이 과정에서 가공 경화, 바우싱거 효과, 시효 경화 현상이 발생된다. 이 연구에서는 강종, 지름, 굽힘 내면 반지름, 굽힌 후 펴기까지의 존치기간을 변수로 굽힌 후 편 철근의 인장에 대한 기계적 성질을 조사하였다. 연구 결과, 굽힌 후 편 철근은 비례한계점이 낮아지는 비선형성이 직선 철근에 비해 일찍 발생되었으며, 항복마루 없이 바로 변형경화가 발생하였다. 이것은 굽힘 가공에서 압축을 받은 부분의 바우싱거 효과에 의해 항복점이 낮아졌고, 굽힘 가공에서 인장을 받은 부분의 가공 경화에 의해 항복마루가 없어졌기 때문이다. 높은 강종일수록 항복강도의 저하가 크게 발생되었으며, SD400 철근의 항복강도는 설계기준강도보다 낮았다. 철근은 표면부의 강도가 내부보다 높기 때문에, 높은 강종일수록 굽힌 후 펴면 바우싱거 효과가 크게 발생된다. 굽힌 후 펴기까지의 존치기간이 길면 시효 경화에 의해 항복강도의 상승과 연성의 저하가 발생되었다. Ramberg-Osgood 모델을 기본 형태로 실험 자료를 회귀분석하여 항복강도와 존치기간을 고려한 굽힌 후 편 철근의 응력-변형률 관계를 구성하였다. 이 모델은 굽힌 후 편 철근이 사용된 접합부의 강성 평가에 활용될 수 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.1327-1334
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• 1988

본 연구에서는 회전굽힘응력하에서 비관통노치를 갖는 재료의 피로거동을 분 석하기 위하여 우선 시험편의 반지름에 해당한 심공노치를 갖는 시험편을 준비하고 이 시험편이 고, 중간, 저응력을 받는경우 작용응력의 대소에 의한 표면 및 내부크랙전파 특성과 함께 크랙면형상변화 관계를 검토하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.5-12
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• 2011

본 연구는 국내에서 사용되고 있는 대표적인 파형강판 단면에 대하여 구조적 성능을 검토해 본 후, 현재 국내 제강업체에서 생산 가능한 최대 강판 폭을 고려한 최적 형상의 파형강판 단면을 제안하였다. 파형강판 단면의 검토에는 AISI(1986)를 사용하여 강판의 전단력과 모멘트를 고려하여 최적 단면의 역학적 한계를 정하였고, 성형성과 형상, 성형 후의 강판의 폭과 성형 전의 강판의 폭의 비율을 고려하여 기하학적 한계를 정하였다. 기존 파형강판에 본 연구에서 개발한 최적단면 탐색 알고리즘을 적용하여 강판의 성능을 검토 해본 결과, 굽힘반지름이 76mm이고, 내부굽힘각이 $50^{\circ}$ 부근에서 허용하중과 단면이차모멘트가 가장 큰 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 현재 국내의 강판 제작성을 고려하여 강판폭 1,550mm, 길이 4,700mm의 SS490 강재를 사용하여 최적 단면 탐색 알고리즘을 적용한 결과, 기존 파형강판보다 두 배 이상의 성능을 발휘할 수 있는 새로운 단면들을 개발하였다.