• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.504-507
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• 2010

본 논문에서는 저온용 오스테나이트계 스테인리스강(ASS)의 온도 및 변형률 속도의 영향을 고려한 통합 구성 방정식 및 손상 모델을 제안하였다. 저온 영역에서, 304L ASS의 온도 및 변형률 속도별 인장 실험을 시행하였다. 그 결과, 변형 유기 마르텐사이트 상변태에 의해 상변태 유기 소성(TRIP)이 저온에서 현저히 나타났으며 온도 및 변형률 속도의 영향이 지대하였다. 실험 결과를 바탕으로 ASS의 저온 거동 및 특성을 규명하여 수치 모델에 반영하였다. 저온에서 일어나는 2차 경화 현상을 표현하기 위해, Bodner/Partom 점소성 구성 방정식을 수정하고 Tomita/Iwamoto 변형 유기 상변태 모델을 구성 방정식에 적용시켰다. 저온 연성 파단 현상을 표현하기 위해, Bodner/Chan 손상모델을 수정하여 접목시켰다. 제안된 모델을 유한요소 프로그램에 탑재시키고, 온도 및 변형률 속도 의존 재료 정수를 결정하였다. 저온 영역에서, 온도 및 변형률 속도별 재료 거동을 시뮬레이션하고 이를 실험 결과와 비교 및 검증하였다.

• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.6-14
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• 2011

기존의 소성가공공정에서의 미세조직 예측 기술은 온도 및 외력에 의한 금속학적 변화를 모사하기 위해 다수의 실험에 기반한 경험적 모델링 작업이 요구되고 이를 구현할 수 있는 기계 및 재료적 지식 기반이 동시에 요구되기 때문에 현재까지는 신뢰성을 갖는모델 및 수치해석기술은 충분히 확보되지 못한 상태이다. 이러한 미세조직 예측기술의 정확도를 향상시키고자 하는 일환으로, 최근에는 매크로 스케일의 FE 해석과의 결합을 통해 소성가공공정과 이후의 열처리 공정에서의 정적 재결정 동적 재결정 상변태 변형유기변태 등 복잡한 미세조직 현상을 그 변화가 일어나는 실제 메조 스케일에서 예측하고자 하는 연구가 시도되고 있다. 본고에서는 그 중에서도 소성가공에서 발생하는 재결정 거동 예측에 주로 적용되고 있는 데조스케일 해석 기법과 매크로-메조 다단위 스케일 해석 기법의 국내외 연구 현황에 대해 알아보고자 한다. 또한, 이를 이용한 소성가공공정에서의 미세조직 예측 사례와 미세조직 예측기술의 전망에 대해 기술하고자 한다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.27 no.4
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• pp.265-271
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• 2014

304L stainless steel sheets are used as a primary barrier for the insulation of membrane-type liquefied natural gas(LNG) carrier cargo containment system. 304L stainless steel is a transformation-induced-plasticity(TRIP) steel that exhibits complex material behavior, because it undergoes phase transformation during plastic deformation. Since the TRIP behavior is very important mechanical characteristics in a low-temperature environment, significant amounts of data are available in the literature. In the present study, a uniaxial tensile test for 304L stainless steel was performed to investigate nonlinear mechanical characteristics. In addition, a viscoplastic model and damage model is proposed to predict material fractures under arbitrary loads. The verification was conducted not only by a material-based comparative study involving experimental investigations, but also by a structural application to the LNG membrane of a Mark-III-type cargo containment system.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.48 no.3
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• pp.200-206
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• 2011

The mechanical properties of the most widely used cryogenic materials, i.e. austenitic stainless steel (ASS), aluminum alloy and invar steel, strongly depend on temperatures and strain rates. These phenomena show very complicated non-linear behaviors and cannot be expressed by general constitutive equation. In this study, an unified constitutive equation was proposed to represent the effect of temperature and strain rate on the materials. The proposed constitutive equation has been based on Tomita/Iwamoto and Bodner/Partom model for the expression of 2nd hardening due to martensite phase transformation of ASS. To simulate ductile fracture, modified Bodner/Chan damage model was additionally applied to the model and the model validity was verified by comparison of experimental and simulation results.