• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1369-1375
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• 2011

쇼트피닝 공정은 쇼트볼이 소재에 충돌을 일으킬 때 생기는 압축잔류응력에 의해 소재의 피로 강도를 향상 시키는데 그 목적이 있다. 본 연구는 변형률 속도 민감도 변화가 압축잔류응력에 미치는 영향을 분석하기 위해서 수행되었다. 본 연구자는 변형률 속도 민감도의 영향을 고려한 쇼트피닝 다중 충돌을 ABAQUS 6.9-1 를 사용하여 모사하였다. 사용된 소재는 AISI 4340 강종이다. 본 연구자는 변형률 속도 민감성이 높은 재료와 낮은 재료를 비교하였다. 결과적으로 변형률 속도 민감성이 증가하면 압축 잔류응력은 감소하였다. 또한 경도가 낮은 소재의 압축잔류응력이 경도가 높은 소재보다 더 크게 발생 하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.79-79
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• 2010

저온용 무연 솔더의 대표 조성으로 고려되고 있는 Sn-58Bi(융점: $138^{\circ}C$) 공정(eutectic) 조성은 우수한 강도에도 불구하고 연성(ductility) 측면에서의 문제점이 지속적으로 보고되고 있다. 따라서 이 합금계의 연성을 최대로 개선시킬 수 있으면서도 실제 상용화가 가능한 합금 조성의 개발 연구가 요청된다. 본 연구에서는 Sn-Bi 2원계 조성에서 최대의 연성을 나타내는 것으로 보고된 Sn-40Bi 조성에 미량의 합금원소를 첨가함으로써 최대의 연성을 확보하는 한편, 그 연성 특성이 변형속도에 어느 정도 민감한지를 인장 실험을 통해 결정하고자 하였다. 합금원소로는 0.1~0.5 wt%의 Ag, Mn, In, Cu를 선택하였으며, 인장 시편을 제조하여 $10^{-2}$, $10^{-3}$, $10^{-4}\;s^{-1}$의 3종류로 변형속도를 변형시켜가며 응력-변형 곡선(stress-strain curve)을 측정하였고, 조성별, 변형속도별로 최대인장강도(ultimate tensile stress, UTS) 및 연신율 결과들을 정리하였다. 합금원소를 첨가한 조성의 경우는 모든 시험 조건에서 Sn-40Bi보다 우수한 연신률을 나타내는 것으로 측정되었으나, $10^{-2}\;s^{-1}$의 빠른 변형속도에서는 그 향상 정도가 상대적으로 감소하는 경향이 관찰되었다. 특히 Sn-40Bi-0.5Ag 조성의 경우 느린 변형속도에서 특히 눈에 띄는 연신률 값을 나타내며, 모든 변형속도 조건에서 가장 우수한 연성을 나타내었다. 한편 Sn-40Bi-0.1Cu 조성의 경우 변형속도에 따른 연신률의 변화 정도, 즉, 변형속도에 따른 연신률의 민감도가 매우 커 $10^{-4}\;s^{-1}$ 속도에서는 Sn-40Bi-0.5Ag에 버금가는 연신률 값이 측정되었으나, $10^{-2}\;s^{-1}$ 속도에서는 가장 나쁜 연신률 특성을 보여주었다. Sn-40Bi-0.2Mn 조성은 최고의 연신률 향상 특성을 나타내지는 않았으나, In을 첨가한 경우보다는 대체적으로 우수한 연성을 나타내었다. 이상의 각 합금별 연성 특성은 인장시험 전의 미세조직 관찰 결과와 인장시험 후 파면부의 조직변화 관찰 결과로부터 해석되었다. 그 결과 석출상의 형성 여부, 인장 시험 중 재결정 조직의 형성 여부, 라멜라(lamellar) 조직의 분율과 라멜라 간격(lamellar spacing)의 정도 또는 $\beta$-Sn과 라멜라 조직 사이의 결정립계와 라멜라 조직 내 결정립계에서의 슬라이딩 모드(sliding mode) 변형 정도, 석출상의 크기와 분포 정도 등이 연신률 및 변형속도 민감도와 같은 연성 특성에 가장 큰 영향을 미치는 인자인 것으로 분석되었다.

• Composites Research
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• 제23권3호
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• pp.64-68
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• 2010

EPS 폼은 충격하중으로부터 전자제품의 파손을 방지하기 위하여 포장재로 많이 사용되는 경량소재이며 밀도, 미세구조, 변형률 속도에 따라 에너지 흡수성능이 달라진다. 본 연구에서는 변형률속도와 밀도의 변화에 대한 EPS 폼의 에너지 흡수성능을 평가하기 위하여 18.5 ~ 37.0kg/m3의 밀도를 갖는 EPS 폼의 압축시험을 수행하였다. 중고속 압축시험을 위하여 낙하방식의 시험기를 개발, 사용하였으며 변형률 속도 0.06/s ~ 60/s에서의 압축시험을 통하여 EPS 폼의 변형률속도 효과를 분석하였다. 시험 결과 변형률 속도가 0.06/s에서 60/s로 증가할 경우 EPS 폼의 강도는 약 1.7배 증가하는 것으로 관찰되었다. 또한 변형률 속도에 따른 소재의 민감도는 변형률이 증가할수록 커지는 것으로 관찰되었다.

• 터널과지하공간
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• 제18권3호
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• pp.214-218
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• 2008

본 연구에서는 SHPB(Split Hopkinson Pressure Bar)를 이용하여 변형률 속도에 따른 이방성 화강암의 동적파괴 과정을 조사하였다. 실험결과 변형률 속도가 증가할수록 에너지 흡수량 및 최대응력이 증가하였다. 최대응력은 모든 방향에서 변형률 속도에 의존적이나 역학적 이방성에 민감하지는 않았다. 변형률 속도가 증가할수록 탄성파속도가 많이 감쇠되고, 모든 방향에서 변형률 속도에 의존적이며 강한 암석일수록 감쇠가 빠르게 일어났다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.148-151
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• 2005

This paper is concerned with the thermo-mechanical behavior and temperature dependent strain rate sensitivity of steel sheet for an auto-body. In order to Identify the temperature dependent strain rate sensitivity of SPRC35R and SPRC45E, uniaxial tension tests are performed with the variation of the strain rates from 0.001/sec to 200/sec, and the variation of environmental temperatures from $-40^{\circ}C\;to\;200^{\circ}C$. The thermo-mechanical response at the quasi-static state is obtained with the static tensile test and at the intermediate strain rate is from the high speed tensile test. The experimental results show that the strain rate sensitivity increases at low temperature and it decreases at high temperature. It means that as the strain rate getting increasing, the variation of flow stress is more sensitive on the temperature. The results also indicates that the material properties of SPRC35R is more depend on the changes of strain rates and temperature than those of SPRC45E.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1563-1571
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• 1991

본 연구에서는 가상일 원리로 부터 유한 요소 수식화를 updated-Lagrangian 형태로 유도하였으며, 유도된 수식화를 연속체 유한 요소로 유한 근사화 하였다. 이 때 초소성 재료의 거동은 비압축성, 비선형 점성 유ㄷ옹으로 묘사하였다. 유한 요소 프로그램은 성형 기구 해석과 하중 압력을 제어하는 기법으로 구성되어 있으며 하중 압력의 제어는 성형 시간이 최소가 되게 하기 위하여 변형률 속도 민감 계수가 최대가 되고, 국부 변형에 의한 두께 감소를 방지하며 변형률 속도는 일정하게 유지되면서 성 형이 될 수 있도록 하였다. 즉 하중 압력 제어는 상당 변형률 속도가 최대가 되게하 여 성형 시간을 최소화하게 구성하였다.개발된 유한 요소 프로그램은 정수압 벌징 가공에 적용하였으며 최적 압력 시간 선도, 성형 형상, 두께 및 두께 변형률 분포, 상 당 변형률 분포 등을 구하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권6호
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• pp.670-676
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• 2004

Most metallic materials and alloys show rate independence or negative rate sensitivity in some temperature region when dynamic strain aging occurs. It is generally recognized that negative rate sensitivity is an essential feature of dynamic strain aging that can depend on strain and/or strain rate. The unified viscoplasticity theory based on overstress is applied to reproduce a change of rate sensitivity type that depends on strain or strain rate. This is accomplished through the introduction of a single new term in the growth law of the equilibrium stress, which is a tensor valued state variable of the model. It is also shown that the new term can be used to reproduce a dramatic increase of rate sensitivity in dynamic plasticity.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권2호
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• pp.174-181
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• 2007

This paper is concerned with the thermo-mechanical behavior of steel sheet for an auto-body including temperature dependent strain rate sensitivity. In order to identify the temperature-dependent strain rate sensitivity of SPRC35R, SPRC45E and TRIP60, uniaxial tensile tests are performed with the variation of the strain rates from 0.001/sec to 200/sec and the variation of environmental temperatures from $-40^{\circ}C$ to $200^{\circ}C$. The thermo-mechanical response at the quasi-static state is obtained from the static tensile test and that at the intermediate strain rate is obtained from the high speed tensile test. Experimental results show that the variation of the flow stress and fracture elongation becomes sensitive to the temperature as the strain rate increases. It is observed that the dynamic strain aging occurs with TRIP60 at the temperature above $150^{\circ}C$. Results also indicate that the flow stress and tincture elongation of SPRC35R are more dependent on the changes of strain rates and temperature than those of SPRC45E and TRIP60.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권3호
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• pp.189-199
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• 2011

Austenite stainless steel(ASS), aluminum alloy and nickel steel alloy are the most widely used in many cryogenic applications due to superior mechanical properties at low temperature. The Face-Centered Cubic(FCC) and Hexagonal Close-Packed(HCP) materials are used for the primary and secondary insulation barrier of Liquefied Natural Gas(LNG) carrier tank and various kinds of LNG applications currently. In this study, tensile tests of ASS, aluminum alloy and nickel steel alloy were carried out for the acquisition of quantitative mechanical properties under the cryogenic environment. The range of thermal condition was room temperature to $-163^{\circ}C$ and strain rate range was 0.00016/s to 0.01/s considering the dependencies of temperatures and strain rates. The comprehensive test data were analyzed in terms of the characteristics of mechanical behavior for the development of constitutive equation and its application.

• 소성∙가공
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• 제13권7호
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• pp.600-607
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• 2004

This paper addresses a viscoplastic constitutive model that allows a consistent way of modeling positive and negative rate sensitivities of flow stress concerned with dynamic strain aging. Based on the concept of continuum mechanics, a phenomenological constitutive model includes the use of a yield surface within the framework of unified viscoplasticity theory. To model negative rate sensitivity, rate-dependent back stress is introduced and flow stress in fully developed inelastic deformation regime is thus decomposed into the plastic contribution of rate independency and the viscous one of rate dependency.