• 한국정밀공학회지
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• 제15권8호
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• pp.102-108
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• 1998

본 논문에서는 Nd-YAG 레이저 용접 프로세스를 이용하여 두께가 다른 STS304스테인레스 박강판을 대상으로한 점용접에 관한 연구로서, 레이저 용접은 미소부위에 효율적인 접합가공이 가능한 공정으로 비접촉식 가열원을 이용하기 때문에 접합공정 중 기계적 변형이 없고, 레이저 빔을 국부가열원으로 하여 매우 좁은 부분에 제한적으로 열을 가할 수 있어서 강한 금속적 결합이 요구되는 소형부품의 접합에 이용될 수 있다. 뿐만 아니라 공정 변수들을 변화시켜 실제 접합부에 들어 가는 입열량을 쉽게 제어할 수 있다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 1mm이하의 스테인레스 박판에 대한 레이저 점용접을 FDM과 신경회로망을 이용하여 해석하고 용접부의 너겟 크기, 용접부 깊이 등의 형상을 예측하였다. 또한 레이저 점용접에 있어서의 주요 변수인 펄스 에너지, 펄스 타임, 박판의 두께, 두 판사이의 간극크기 등득 변화시켜 실험하고 수치해석을 검증하기 위하여 여러 가지 강에 대한 레이저 점용접 실험을 수행하였다. 또한 수치해석 시뮬레이션을 위하여 윈도우 프로그래밍을 개발하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권2호
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• pp.69-77
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• 2015

High strength steels have been continually being developed to improve in fuel economy in automotive and ensure safety of passengers. New bonding and welding methods have been required for improving weldability on high strength steels. In this study, resistance spot welding and Weld-bond with nugget diameters of 4.0mm, 5.0mm, 6.0mm and 7.0mm were produced and tested, respectively. In order to confirm the effect of nugget diameters on tensile shear characteristic of the Weld-bond, tensile shear characteristics of Weld-bond were compared with those of resistance spot welding and adhesive bonding. Peak load of Weld-bond were increased as the nugget diameter increases. After appearing maximum peak load continuous fracture followed with second peak owing to load being carried by resistance spot weldment. Fracture modes of the adhesive layer in Weld-bond fractures were represented by mixed fracture mode, which are cohesive failure on adhesive part and button failure at resistance spot welds. The results showed that the tensile shear properties can be improved by applying Weld-bond on TRIP steel, and more apparent with nugget diameter higher than 5${\surd}$t.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.14-22
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• 2007

In this paper, the acoustic emission(AE) behaviors were investigated with single-and 2-spot resistance spot welded SPCC specimens. Test specimens were welded horizontally and/or vertically according to the rolling direction of base netal in 2-spot welding. In the case of 2-spot welding, when tensile-shear test has below amplitudes: crack initiation $50{\sim}60dB;$ tear fracture $40{\sim}50dB$. And when cross tensile test has below amplitudes: early stage $75{\sim}85dB;$ yielding point $65{\sim}75dB;$ post yielding $40{\sim}60dB;$ plug fracture $70{\sim}80dB\;or\;90{\sim}100dB$. Also, from the b-value that is slope of AE amplitude, we knew that there are lots of low amplitudes if b-value is big(i.e., tensile-shear $specimen{\rightarrow}tear$ fracture or shear fracture), and there are lots of high amplitudes if b-value is small(i.e.. cross tensile $specimen{\rightarrow}plug$ fracture). As the results of fiacture mechanism analyses through AE amplitude distributions, change of the b-value represented fracture patterns of materials. Correspondingly, low amplitude signals appeared in crack initiation, and high amplitude signals appeared in base metal fracture. We confirmed that these amplitude distributions represented the change or degradation of materials.

• 한국해양공학회지
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• 제6권2호
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• pp.21-34
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• 1992

The behavior of fatigue crack growth in the single spot welded joint of zinc galvanized steel sheets was studied experimentally and analytically based on fracture mechanics. Axial tension fatigue tests were carried out with the BSxGAB specimen that the bare plane(GAB) of monogalvanized steel sheet was spot welded to the double thickness bare steel sheet(BS), and with the GAxGAB specimen that the galvanized plane (GA) was spot welded to the equal thickness bare plane (GAB) 1. The relation between maximum stress intensity factor, K sub(max) and the number of cycles to failure, N sub(f) has shown a linear relation on log-log plot in the spot weld of the zinc galvanized steel sheet. 2. The fatigue strength of BSxGAB specimens is about 23% higher than that of GAxGAB specimens at the fatigue strength of $1\times10^6$ cycles. And the fatigue life of BSxGAB specimens at the same load range increases 6~9 times higher than that of GAxGAB specimens. 3. The general tendency at the angle of bending($\theta$) in an applied load has changed rapidly at the initial 20% of its life. After then, it has changed slowly. The change at the angle of bending has increased linearly as the load range increases. 4. It has shown a linear relation between the location ratio of initiation ${\gamma}$ and fatigue life $N_f$ on the semi-log graph paper. Here $\gamma$ means that the crack distance between main crack and sub-crack, 2L is divided by the nugget diameter, 2r. $\gamma=a{\cdot}log N_f+n$ (where a and n are material constant.)

• 비파괴검사학회지
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• 제33권4호
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• pp.349-354
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• 2013

적외선 열화상을 이용한 비파괴검사는 다양한 산업분야로 활용도가 확장중이다. 또한, 적외선 열화상을 이용한 용접부의 비파괴검사도 다양하게 진행중이다. 현재는 전기저항 점용접부의 비파괴검사는 방사선 검사를 주로 진행하고 있다. 본 연구는 광 적외선 열화상 비파괴검사를 이용하여 전기저항 점용접부의 용융부(너깃)의 영역을 측정하였다. 실험결과 펄스 적외선 열화상검사 방법을 활용할 경우 짧은 시간안에 명확한 용융부의 검출이 가능함을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1115-1120
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• 2003

The recent tendency in the automobile industries is toward light weighting vehicle body to improve the problems by environmental pollution as well as improving fuel cost. The effective way to reduce the weight of vehicle body seems to be application of new materials for body structure and such trend is remarkable. Among the various materials for vehicle body, stainless steel sheet (for example, 301L and 304L), TRIP steel and cold rolled steel sheets are under the interests. However, in order to guarantee reliability of new material and to establish the long life design criteria of body structure, it is important and require condition to assess spot weldability of them and fatigue strength of spot welded lap joints which were fabricated under optimized spot welding condition. And, recently, a new issue in the design of the spot welded structure is to predict economically fatigue design criterion without additional fatigue tests. In general, for fatigue design of the spot-welded thin sheet structure, additional fatigue tests according to the welding condition, material, joint type, and fatigue loading condition are generally required. This indicates that much cost and time for it should be consumed. Therefore, in this paper, the maximum stresses at nugget edge of spot weld were calculated through nonlinear finite element analysis first. And next, obtained the ${\Delta}P-N_{f}$ relation through the actual fatigue tests on spot welded lap joints of similar and dissimilar high strength steel sheets. And then, the ${\Delta}P-N_{f}$ relation was rearranged in the ${\Delta}{\sigma}-N_{f}$ relation. From this ${\Delta}{\sigma}-N_{f}$ relation, developed the fatigue design technology for spot welded lap joints of them welded using the optimized welding conditions.

• Journal of Welding and Joining
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• 제26권5호
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• pp.79-89
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• 2008

With the increased use of surface textured steel sheet in body-in-white assembly, resistance spot weldability of these steels is considered to be an important subject. This study evaluated nugget formation and weldability by measuring dynamic resistance with various weld pressure, current, and weld time for steel sheet with two different surface roughnesses. The surface roughness for T-H steel ($R_{a}=1.70\;{\mu}m$) was higher than that for T-L steel ($R_{a}=1.33\;{\mu}m$), and resulted in increased contact resistance and heating for T-H steel spot welding. Therefore, at low weld current and weld cycle ranges, the T-H steel showed better weldability over the T-L steel. The evaluations of weld interface showed that the fusion zone in the T-H steel sheet was continuous in contrast to discontinuous fusion zone for T-L steel sheet at the same welding conditions. A comparison of dynamic resistance and tensile-shear strength (TSS) between T-H and T-L steel sheet suggested that high surface roughness provided larger heating at early cycle of welding and larger TSS.

• 디지털융복합연구
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• 제17권5호
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• pp.217-223
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• 2019

자동차 분야에서 저항 점용접의 결함 및 품질을 실시간으로 예측할 수 있는 연구는 원가절감과 고품질 생산을 위한 필수 불가결한 연구 분야라 할 수 있다. 용접 품질은 전단강도와 너깃의 크기에 의해서 결정되며 여러 가지 독립변수에 따라 결과가 달라진다. 실시간 예측시스템을 개발하기 위하여 다중 회귀분석을 실시하여 3개의 독립변수로 두 가지 종속변수를 충분한 통계적 결과로 구하였으나 회귀식에 의한 품질 예측은 정확도를 보장할 수 없었다. 본 연구에서는 다층 신경망 회로를 구축하였다. 10가지의 동저항 변수에 의한 신경망은 3개의 은닉층을 구축하여 실행 함수와 가중치 행렬을 구하였다. 그러나 이 경우, 입력 변수가 너무 많아 실시간 제어에 어려움이 있을 수 있으므로 회귀분석에 의한 3개의 독립변수로 신경망을 구축하였다. 그 결과 모든 시험데이터를 불량, 부분 불량, 양품으로 구분하는데 성공하였다. 따라서 다중 회귀분석에 의해서 구한 3개의 독립변수에 의한 실시간 용접 품질 판정 시스템을 완성할 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권4호
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• pp.467-476
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• 2013

산림입지도의 지위지수 정보는 조사지점에만 존재하므로 미조사 지역에 대한 지위지수는 별도의 추정이 필요하다. 미조사 지역의 지위지수 추정을 위해 본 연구에서는 점자료로부터 연속표면을 생성하는 공간 내삽법인 크리깅 기법을 적용하였다. Chapman-Richards 생장모델을 이용하여 표준지별 지위지수 추정치를 구한 뒤 가우시안, 구형 및 지수형 베리오그램 모델별로 정규크리깅을 이용하여 단양 전역의 소나무림 지위지수를 격자단위($30m{\times}30m$)로 추정하였다. 교차검증을 위해 평균오차(ME), 평균표준오차(ASE) 및 평균제곱근오차(RMSE)를 계산하였다. 베리오그램 모델 적합 결과, 상대 너깃이 가장 큰 가우시안 모델(37.40%)이 제외되었으며 구형 모델(16.80%)과 지수형 베리오그램 모델(8.77%)이 선택되었다. 크리깅에 의한 지위지수 추정치는 지수형 모델을 적용한 경우 4.39~19.53, 구형모델을 적용한 경우 4.54~19.23의 분포를 보였다. 교차 검증 결과, RMSE는 두 모델에서 큰 차이가 없는 것으로 나타났으나 구형모델의 ME와 ASE가 지수형 모델보다 작기 때문에 구형 베리오그램 모델 기반 지위지수 지도를 최종적으로 선정하였다. 지위지수 지도로부터 산출된 단양지역 소나무림 평균 지위지수는 10.78로 추정되었다. 공간이질성이 큰 우리나라 산림의 바이오매스 추정 시 지위지수 지도를 통해 지역적 변이를 고려할 수 있으며 궁극적으로는 탄소저장량 분포 추정의 정확도 제고에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권10호
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• pp.1179-1185
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• 2011

용접이음부의 신뢰성 확보는 구조물의 건전성과 내구성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 점용접 이음재의 피로설계기준(fatigue design criterion)을 정하기 위해서는 정확한 응력해석과 체계적인 피로강도평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 실제 전동차량 차체에 많이 적용되는 냉간 및 열간압연강판인 SPCC, SPCE, SPHE을 대상으로 기하학적 인자(geometrical factors)들을 선별해서 TS형과 CT형의 대표적인 점용접 이음재 시험편을 기본모델로 하여 인장전단하중을 가하여 피로강도 및 피로특성을 평가하고자 하였다. 그리고 피로균열의 발생과 성장 기구에 대한 영향을 분석하기위해 용접 시 발생되는 여러 가지 주요인자들 중 입열량에 의해 발생할 수 있는 용접잔류응력을 X-ray 회절법에 의해 실험적으로 해석하였다. 그리고 이러한 해석을 통하여 얻어진 결과를 중첩(superposition)함으로 해서 잔류응력을 고려했을 경우 너깃 단 최대주응력으로 피로강도를 재평가하여 합리적인 피로설계기준(fatigue design criterion)을 재정립하고자 하였다.