• 제목/요약/키워드: 변형률 속도

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중간 변형률속도용 낙추식 충격 인장시험 장치의 신뢰성 확보 및 탄소강의 동적변형거동 평가 (Reliability Assessment of Impact Tensile Testing Apparatus using a Drop-bar Striker for Intermediate Strain-rate Range and Evaluation of Dynamic Deformation Behaviors for a Carbon Steel)

  • 배경오;김대웅;신형섭;박이주;김형원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권6호
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    • pp.573-579
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    • 2016
  • 충격하중을 받는 재료의 변형거동에 관한 연구는 공학 및 산업의 다양한 분야에서 관심 받고 있으며, 이들 기계/구조물 부재의 변형 및 파괴거동의 다수는 중간 변형률속도 영역에 해당하는 것으로 알려져 있다. 따라서 이러한 변형률속도역에서 동적변형거동을 고려하는 것이 설계의 필수조건이 되었다. 이들 영역은 준정적과 SHPB 시험장치를 이용하는 고 변형률속도의 중간 영역에 위치하고 있어서, 종래의 적당한 시험장치를 이용하여 중 변형률속도를 얻는 것이 용이하지 않았다. 따라서 중간 변형률속도역에서 재료의 변형 및 파괴거동에 관한 유용한 데이터의 보고는 제한적이다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 구축한 낙추식 충격 인장시험 장치의 신뢰성을 확보하였고, 이를 사용하여 탄소강의 중 변형률속도역에서 동적거동을 평가하였다.

Taylor 봉 충격시험을 통한 고 변형률속도하 금속재료의 동적변형거동 평가 (Evaluation of Dynamic Deformation Behaviors in Metallic Materials under High Strain-Rates Using Taylor Bar Impact Test)

  • 배경오;신형섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권9호
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    • pp.791-799
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    • 2016
  • 최근 기계 시스템의 고속화가 진행됨에 따라 구조물 및 기계부품의 신뢰성 및 안전성 확보 측면에서, 충격하중하에서 구조용 재료의 동적변형거동에 대한 평가가 필요하다. 그러나 $10^4\;s^{-1}$를 넘는 고 변형률속도에서 실험적 기법을 사용한 구조용 재료의 변형거동의 파악은 용이하지 않은 실정이다. 본 연구에서는, 고 변형률속도역에서 금속재료의 동적변형거동을 조사하기 위해 Taylor 봉 충격시험을 실시하였다. 또한 고속영상촬영 시스템을 사용하여 Taylor 봉 충격시험 동안 변형거동을 관찰하였다. Taylor 봉 충격시, 경과시간에 따른 변형과정을 AUTODYN 상용 S/W를 사용한 수치해석을 수행하여 실험결과와 비교하여 고 변형률속도역에서 거동을 평가하였다.

평면 변형 인발의 극한 해석 (Limit Analysis of Plane Strain Drawing)

  • 김병민;최인근;최재찬;이종수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.1407-1416
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    • 1991
  • 본 연구에서는 Liu의 수식화를 바탕으로 가공 경화성을 고려하여 수식화를 재 구성하고, 유한요소 프로그램을 개발하여 평면 변형 인발문제를 극한 해석함으로써, 성형에 필요한 한계 하중 및 최적 속도장을 직접적으로 구하였다.수렴되어진 최적 속도장으로 각 요송에서의 변형률 속도, 변형률 및 격자 변형등을 수치적으로 계산함 으로써 가공에 따른 변형 특성도 파악하였다. 한계 하중은 항공기 구조용 소재인 알 루미늄 6061 재료를 이용하여 판재 인발 실험을 행함으로써 얻은 결과치와 비교 검토 하였으며, 유동 특성을 관찰하기 위하여 격자 왜곡(grid distortion) 실험을 하여 얻 은 변형 패턴과 수치 계산에서 구한 격자변형 패턴을 상호 비교하였다.

자연점토의 변형률속도 의존적인 압밀거동의 해석 (Modeling Strain Rate-dependent Behavior in Consolidation of Natural Clay)

  • 김윤태
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.17-28
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    • 1999
  • 본 연구에서는 자연점토의 압밀에 대한 변형률속도의 영향을 해석하기 위하여 비선형 점탄소성 모델을 제안하였다. 연약지반의 점소성 거동은 유일한 유효응력-변형률-변형률속도 (equation omitted)의 관계식으로부터 구할 수 있다. Berthierville 점토에 대한 크리프실험, 다단계 하중실험, Relaxation실험과 같은 실내실험결과와 수치해석결과를 비교하였다. 제안된 점탄소성 모델을 사용하여 자연점토의 압밀거동을 비교적 정확히 예측할 수 있다.

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고압환경에서 탄소섬유/에폭시 복합재의 압축거동에 대한 연구-변형률 속도 영향 (Compressive Behavior of Carbon/Epoxy Composites under High Pressure Environment-Strain Rate Effect)

  • 이지훈;이경엽
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.148-153
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    • 2004
  • It is well-known that the mechanical behavior of fiber-reinforced composites under hydrostatic pressure environment is different from that of atmospheric pressure environment. It is also known that the mechanical behavior of fiber-reinforced composites is affected by a strain rate. In this work, we investigated the effect of strain rate on the compressive elastic modulus, fracture stress, and fracture strain of carbon/epoxy composites under hydrostatic pressure environment. The material used in the compressive test was unidirectional carbon/epoxy composites and the hydrostatic pressures applied was 270㎫. Compressive tests were performed applying three strain rates of 0.05%/sec, 0.25%/sec, and 0.55%/sec. The results showed that the elastic modulus increased with increasing strain rate while the fracture stress was little affected by the strain rate. The results also showed that the fracture strain decreased with increasing strain rate.

변형률 의존성 연성파괴이론과 유한요소법에 의한 AZ31합금 판재의 드로잉 성형공정시 파단발생 예측 (Fracture Prediction in Drawing Processes of AZ31 alloy Sheet by the FEM combined with a Ductile Fracture Criterion considering Strain Rate Effect)

  • 김상우;이영선;김대용
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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    • pp.614-616
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    • 2011
  • 본 연구에서는 유한요소법과 변형률 의존성 연성파괴이론을 이용하여 드로잉 공정에서의 AZ31 마그네슘 합금 판재의 파단 발생을 예측 하였다. 다양한 온도에서의 사각컵 드로잉 실험을 수행하여, 각 온도조건에서의 파단깊이를 측정하였으며, 고온 인장시험을 통해 연성파괴상수를 온도 및 변형률 속도에 의존적인 값으로 표현하고, 실험과 동일하게 모사된 유한요소해석을 수행하였다. 해석결과 얻어진 각 요소의 온도 및 변형률 속도에 따른 연성파괴상수를 이용하여 파단발생을 예측하였으며, 실험결과와 검증하였다.

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대구지역 셰일의 크리프 특성 (The Creep Behavior of Shale in Daegu Area)

  • 김영수;정성관;차주석;방인호
    • 터널과지하공간
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    • 제13권2호
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    • pp.100-107
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    • 2003
  • 본 암석에 외력을 가하면 내부 응력이 발생하고, 이로 인해 변형이 발생하게 된다. 암석재료에서 크리프 변형이 장기간 지속되어 어느 한계에 도달하면 급작스런 파괴로 이어진다. 따라서 구조물의 장기적 안정성 검토 시에 지반의 크리프 특성 파악이 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 일축압축강도의 40% 50%, 60%, 70%에 해당하는 하중을 가하여 변형률을 측정하였다. 크리프 특성을 비교 . 분석한 결과로써 변형률 속도의 경우 하중 이 증가함에 따라 변형률 속도 상수$\alpha$ , ${\gamma}$ 도 증가하는 경향이 나타났다. 크리프 곡선에서 Griggs가 제안한 식이 Li와Xia, Singh식 보다 적합하였으며, Burger's model을 적용하여 구한상수 G$_2$는 응력수준의 증가에 파라 감소하며, η$_1$$_2$, G$_1$의 경우 불규칙하게 나타났다.

비예혼합 대향류 화염의 축대칭 모사 - 변형률이 화염구조에 미치는 영향 - (Axisymmetric Simulation of Nonpremixed Counterflow Flames - Effects of Global Strain Rate on Flame Structure -)

  • 박외철
    • 한국가스학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.42-47
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    • 2004
  • 변형률이 대향류 화염의 구조에 미치는 영향을 조사하기 위해, 무중력상태에서의 축대칭 메탄-공기 대향류화염의 시뮬레이션을 수행하였다. 질소와 메탄의 혼합물인 연료 중 메탄의 몰분율 Xm= 20, 50, $80\%$와 각 몰분율당 변형률 ag= 20, 60, 90 $s^{-1}$에 대한 화염형태와 온도 및 축방항 속도의 분포를 비교하였다. 온도와 축방항 속도 분포가 1차원 화염코드인 OPPDIF의 결과와 잘 일치하였다. 또 축대칭 시물레이션을 통해, 변형률이 증가하면 화염이 반경방향으로 늘어나 화염의 반경은 증가하고 두께가 감소함을 확인하였다.

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폴리우레탄 폼 비선형 압축 거동 해석용 온도 의존 손상 점소성 구성방정식 (Temperature-Dependent Viscoplastic-Damage Constitutive Model for Nonlinear Compressive Behavior of Polyurethane Foam)

  • 이정호;김슬기;이제명
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.437-445
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    • 2016
  • 현재 많은 산업에서 구조물의 온도환경 유지를 위한 단열재로 폴리우레탄 폼이 사용되며, 수명 동안 정적 및 동적의 다양한 하중이 이에 부과된다. 폴리우레탄 폼은 고분자재료로써 다공성이며, 단열성능은 내부기공의 크기에 크게 의존한다. 또한, 폴리우레탄 폼의 기계적 거동은 변형률 속도 및 온도에 대한 의존성이 큰 동시에 압축에 대하여 큰 비선형 연성거동을 보인다. 이러한 비선형 연성 압축거동 중에 폴리우레탄 폼은 변형률의 증가에 따라 기공율과 탄성계수의 감소를 보인다. 따라서 본 연구에서는 상기 특성들을 포함한 폴리우레탄 폼의 변형률 속도 및 온도 의존 비선형 압축거동을 모사하기 위하여 온도 의존 손상 점소성 구성방정식이 개발되었다.

고속 연속주조에 있어서 동적 벌징의 변형거동 해석 (An analysis of deformation behavior on dynamic bulging in the high speed continuous casting)

  • 강충길;윤광식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1217-1226
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    • 1988
  • 본 연구에서는 고속연속주조의 기초적 연구로서 벌징만을 선택하여 주조속도 의 변화에 의한 주편의 거동을 해석하기 위해 응력을 변형률, 변형률속도, 온도의 함 수로서 잡고 크리프 변형과 탄소성 변형을 동시에 고려한 모델을 도입하여 주편내에서 의 벌징량, 변형률 등의 상태를 밝히며, 고속주조에 있어서 고려해야 할 사항에 대하 여 고찰한다.