• 대한금속재료학회지
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• 제49권8호
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• pp.642-648
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• 2011

This paper describes an experimental study on ultrasonic welding of similar and dissimilar metals. There are optimum welding conditions which are found for welding of Al/Al and Al/Cu. It evaluated weldability using tensile test, SEM observation and EDX-ray analysis. Both ultrasonic welding of Al/Al and Al/Cu have amplitude as the variable factor. Al/Cu welding was examined again with welding time as variable factor to find the best conditions. The more welding time or amplitude increase, the better weldability. The optimum conditions for ultrasonic welding of Al/Al were formed at pressure 0.25 MPa, welding time 0.25 sec, amplitude 90%. Pressure 0.25 MPa, welding time 0.4 sec, amplitude 80% are optimized for Al/Cu ultrasonic metal welding and solid-state diffusion generated by ultrasonic vibration and frictional heat is confirmed at the welded interface.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.615-624
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• 2006

본 논문에서는 부재의 lay-up에 상관없이 사용할 수 있으며 복합재료 부재의 거동에 중요한 영향을 미치는 포아송 효과를 고려할 수 있는 확장된 복합재료 보이론을 제시하고, 확장된 보이론을 바탕으로 축방향 압축력을 받는 복합재료 박판부재의 좌굴식을 유도하였다. 유도된 좌굴식을 검증하기 위해서 기존에 발표된 인발성형 vinylester/E-glass 및 polyester/E-glass T형 부재의 휨-비틀림 좌굴실험결과와 vinylester/E-glass H형 부재의 휨 좌굴실험결과를 수치예제로 사용하였다. 이론적 좌굴하중과 실험적 좌굴하중 및 유한요소해석 결과와의 비교를 통하여 본 연구에서 제안된 좌굴식이 인발성형부재의 좌굴하중을 7% 정도 안전측으로 예측하는 것을 알 수 있었다.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권3호
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• pp.243-249
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• 2011

This study describes the feasibility of producing high-strength Al alloy sheet with a high solute content using a combined technique of twin-roll strip casting and asymmetric rolling. The Al sheet produced in this study exhibited excellent formability ($\overline{r}$ =1.0, $\Delta$r=0.16) and mechanical properties ($\sigma_{TS}$~305 MPa, $\epsilon$~33%), that, cannot be feasibly obtained via the conventional technique based on ingot casting and rolling. The structural origin of the observed properties, especially enhanced formability, was clarified by examining the evolution of textures associated with strip casting and subsequent thermo-mechanical treatments. Our evaluation of the mechanical properties and formability leads us to conclude that the combination of strip casting and asymmetric rolling is a feasible process for enhancing the formability of Al alloy sheets to the level beyond what the conventional techniques can reach.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권6호
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• pp.331-337
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• 2009

To lower the annealing temperature and the deviation of the mechanical properties of bake hardening steels, high purity steels were investigated. The steels were characterized by treating at low recrystallization temperature. It was confirmed that the strengthening originated from the solid solution of carbon and the ferrite grain refinement by fine MnS precipitates as carbon and sulfur contents increased in high purity steels. However, it was observed that there was no more increase of strength in steels containing over 40 ppm of carbon. It was considered that the excess carbon formed either the carbon cluster or the low temperature unstable carbides which had the negligible effect on the strengthening because they were reported to be highly coherent with the matrix. The carbon cluster and unstable carbides could be transformed to the stable cementite during bake hardening treatment. MnS was not observed in the high purity steel containing 5 ppm S, resulting in very coarse recrystallized grains and good ductility. As sulfur content increased, the recrystallized grain size decreased due to the formation of the fine MnS precipitates.

• Composites Research
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• 제12권4호
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• pp.42-54
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• 1999

섬유-금속 적층 복합재료(FMLC)는 섬유와 금속 박판으로 구성된 새로운 형태의 구조재로 가볍고 우수한 피로 특성을 가지며 금속과 같이 가소성과 충격저항성이 우수하고, 가공성이 뛰어나다. 본 연구에서는 여러 하중 조건하에 있는 섬유-금속 적층 복합재료를 유전자 알고리듬을 이용하여 최적 설계하였다. 전단변형이론에 근거한 유한요소법을 사용하여 적층판을 해석하였으며, 설계변수로 금속판의 강도와 섬유 층의 수에 따른 적층각도를 두었다. 섬유층과 금속판의 적합도 함수로는 각각 Tasi-Hill failure criterion과 Miser yield criterion을 사용하였다. 유전자 알고리듬의 연산자로는 토너먼트 선택과 균일 교배를 사용하였다. 효율적인 진화를 위해 엘리티스트 모델을 사용하며, 높은 정확도를 가진 해를 얻기 위해 크리프 무작위 탐색(creeping random search) 방법을 통해 더 우수한 자손을 얻었다. 여러 가지 하중 조건에 대하여 최적설계 결과를 나타내었으며, 파괴 지수 측면에서 탄소섬유강화복합재료(CFRP)와 비교하였다. 해석 결과 섬유-금속 적층 복합재료는 탄소섬유강화복합재료에 비하여 집중하중이나 분포하중 형태에 대하여 우수한 특성을 보였으며, 파괴 지수의 편차가 적어 예기치 않은 하중에 잘 견딜 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1415-1422
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• 2011

운송기계구조물의 제작에 사용되는 판재 알루미늄 합금재료는 일정한 피로응력조건하에서 두께에 따라 균열진전속도의 차이를 보인다. 이러한 두께효과는 판재 알루미늄합금의 주요한 피로파괴특성 중 하나이다. 본 연구에서는 일정한 피로응력조건하에서 실시한 후판 및 박판 Al 2024-T3 합금재료의 피로 시험을 통하여 두께효과를 파악하고, 이를 형상인자인 두께비, $R_t$ 및 하중인자인 두께별 등가유효응력확대비, $U_{i}^{equ}$에 의한 상호관계식, $U_{i}^{equ}=f(R_t)$로 나타내었다. 그리고 두께효과에 의한 후판 대비 박판시험편의 균열진전 지연거동을 ${\Delta}K$ 환산법을 사용하여 정량적으로 분석하였다. 두께효과의 경향을 정량으로 나타내기 위해 두께감소율(DoT)과 응력확대계수범위, ${\Delta}K$의 감소율(DoS) 등의 값을 구하여 이들 상호관계를 규명하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권4호
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• pp.529-535
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• 2013

알루미늄 확장 금속망 심재와 스테인리스강 면재를 에폭시 수지로 접합하여 제조되는 새로운 박판샌드위치 판재의 제조방법을 제시하고 이의 굽힘 거동을 조사하였다. 강도 및 강성도에 대한 이론해를 제시하고 실험을 통하여 프레스 성형성과 굽힘강도 증대효과 등을 평가하였다. 제시된 제조방법과 재료조합에서 삼점굽힘 하중 작용 시 면재-심재 접착부 분리 현상보다 면재의 항복이 훨씬 조기에 발생하여 본 샌드위치 판재의 우수성을 확인하였다. 샌드위치 판재의 강성도 및 면재 항복이 발생하는 하중과 접착부 분리 하중 등에 대하여 유도된 이론식이 실험 결과와 비교적 잘 일치하였다. 동일한 무게를 갖는 균질 판재와 비교하여 강도와 강성도면에서 월등하고 프레스 성형성도 우수할 것으로 평가되었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.20-20
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• 2009

저항 점 용접은 1930년대에 Thomson에 의해 방법이 제안된 이후로 자동차, 전자, 항공기, 철도산업등에서 박판 금속(sheet metal)의 접합에 가장 널리 사용되고 있는 공정이다. 특히 자동차 차체와 같이 대부분 박판으로 구성되는 구조물에서는 저항 점 용접의 사용 범위가 매우 넓기 때문에 자동차 산업에서는 가장 기본적인 근본 기술 중의 하나로 인식되고 있다. 보통 자동차 한대를 생산하는데 소요되는 저항 점 용접 타점은 3000~4000개 정도로 자동차 차체 용접 공정의 대부분을 차지하고 있다. 또한 로봇과 연동된 자동화 공정으로 적용되고 있다. 최근의 자동차 차체를 구성하는 금속 재료가 자동차의 경량화, 친화경 소재의 사용자의 요구로 인해 새로운 강판이 사용된다. 자동차의 연비 향상을 위해서 다른 방법보다 자동차의 무게를 감소시키는 것이 가장 효율적이고, 쉽기 때문에 고장력 강판의 사용이 급속하게 증가하고 있다. 뿐만 아니라 차제의 부식성, 내마모성 향상을 위해 도금 처리된 강판의 사용도 활발하게 이루어지고 있다. 최근에 도장 공정 감소를 위해 도금 처리위에 도료 착색을 용이하게 하는 도료의 일부를 금속 표면에 처리된 강판의 개발도 진행되는 등 금속 소재의 변화가 다양하게 진행되고 있다. 이러한 새로운 강종은 기존의 AC 용접이나 DC 용접으로는 용접성 확보에 어려움을 가지고 있어, 새로운 저항 점 용접 공정의 연구 개발이 필요하다. 본 연구에서는 저항 점 용접 공정의 개선을 위해서 인버터 저항 점 용접기에서 용접 공정 중 전류를 제어하기 위한 효율적인 제어기 개발 방법과 개발된 제어기를 바탕으로 용접 중에 용접부의 품질을 예측하여, 용접 전류 및 가압력을 실시간 제어하여 안정적인 용접부의 품질을 갖질 수 있는 지능형 저항 점 용접기의 적응 제어기를 개발하는데 있다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.96-96
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• 2003

비정질 합금은 기존 결정질 합금에서는 얻을 수 없는 독특한 물리적, 화학적, 기계적, 전자기적 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 비정질을 형성하기 위해서는 매우 큰 냉각속도가 필요하므로 제조 가능한 비정질 합금은 분말, ribbon, 박판 형태로 제한되어 있다. 최근 비정질 분말 제조 및 벌크 비정 질에 관한 연구는 많은 발전을 보아 왔지만, 아직도 고청정 비정질 합금 분말의 제조와 대량 생산화 관해서는 많은 연구가 요구된다. 본 연구에서는 고청정 Ni-Zr-Ti-Si-(Sn)계 벌크 비정질 분말을 가스분무법으로 제조하였다. 제조된 합금 분말은 각 입도 별로 구분하여, XRD 분석을 통하여 비정질 형성 가능 입도을 분석하였다. 분말의 외형은 SEM으로 분석하였으며, 미세구조는 TEM을 사용하였다. 열적특성은 DSC 분석으로 조사하였다. 또한 제조한 비정질 분말의 미세구조와 비교하기 위하여 Tg와 Tx 온도범위에서 열처리 한 분말의 미세구조를 분석하였다. XRD 분석 결과, 가스분무법으로 제조된 Ni-Zr-Ti-Si-(Sn) 분말 중에서 75$\mu\textrm{m}$ 이하의 분말은 비정질상을 가졌으며, 75$\mu\textrm{m}$ 이상의 분말은 결정질 또는 비정질의 혼합 상으로 구성되었다. 비정질 분말 회수율은 약 60% 이상이었다. 미세 TEM 분석에서 75$\mu\textrm{m}$ 이하 분말은 전형적인 비정질 Halo 형상을 보였으며, 결정질이 혼합된 분말은 비정질 기지상에 결정질 응고 수지상 조직이 혼합되어 있음을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제32권7호
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• pp.326-331
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• 2022

AZ31 magnesium alloy was used to manufacture a thin plate using a melt drag method. The effects of roll speed, molten metal temperature, and molten metal height, which are the basic factors of the melt drag method, on the surface shape, the thickness of the thin plate, Vickers hardness, and microstructure of the thin plate were investigated. It was possible to manufacture AZ31 magnesium alloy thin plate at the roll speed range of 1 to 90 m/min. The thickness of the thin plate, manufactured while changing only the roll speed, was about 1.8 to 8.8 mm. The shape of the solidified roll surface was affected by two conditions, the roll speed and the molten metal height, and the Vickers hardness of the manufactured magnesium alloy thin plate value ranged from Hv38~Hv60. The microstructure of the thin plate produced by this process was an equiaxed crystal and showed a uniform grain size distribution. The grain size was greatly affected by the contact state between the molten metal and the solidification roll, and the amount of reactive solids and liquids scraped at the same time as the thin plate. The average grain size of the thin plate fabricated in the range of these experimental conditions changed to about 50-300 ㎛.