• 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.

• 한국해양공학회지
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• 제25권3호
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• pp.73-84
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• 2011

This is the fifth in a series of companion papers dealing with the dynamic hardening properties of various marine structural steels at intermediate strain rates. Five steps of strain rate levels (0.001, 1, 10, 100, 200/s) and three steps of temperature levels (LT ($-40^{\circ}C$), RT, and HT ($200^{\circ}C$)) were taken into account for the dynamic tensile tests of three types of marine structural steels: API 2W50 and Classifications EH36 and DH36. The total number of specimens was 180 pieces. It was seen that the effects of dynamic hardening became clearer at LT than at RT. Dynamic strain aging accompanying serrated flow stress curves was also observed from high temperature tests for all kinds of steels. The dynamic hardening factors (DHFs) at the two temperature levels of LT and RT were derived at the three plastic strain levels of 0.05, 0.10, 0.15 from dynamic tensile tests. Meanwhile, no DHFs were found for the high temperature tests because a slight negative strain rate dependency due to dynamic strain aging had occurred. A new formulation to determine material constant D in a Cowper-Symonds constitutive equation is provided as a function of the plastic strain rate, as well as the plastic strain level. The proposed formula is verified by comparing with test flow stress curves, not only at intermediate strain rate ranges but also at high strain rate ranges.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.77-86
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• 1997

최근들어 안전하고 합리적인 구조를 설계하기 위하여 구조물의 내충돌 또는 내충격에 대한 요구와 관심이 높아지고 있는데, 이러한 문제들은 아주 짧은 시간동안에 대변형이 일어나는 비선형문제라는 특징이 있다. 구조재료는 변형속도가 빨라짐에 따라 정적인 범주에서 보이는 거동과는 달리 변형률 의존적인 거동을 보인다. 따라서 대변형 소성문제인 충돌해석 등에는 종래 사용하여 온 변형률 비의존 재료구성방정식으로는 한계가 있다. 이 논문에서는 이러한 점을 개선하기 위하여 연강의 소성거동을 잘 나타낼 수 있는 소성슬립모델을 채용하고, 비선형경화를 도입하여 변형도 적용범위를 확장한 대변형 탄소성 변형률의존 재료구성방정식을 제시하였다. 본 구성방정식의 특징으로 항복조건과 하중조건이 필요없기 때문에 계산이 간편하며, 전위밀도와 속도로써 소성을 표현하기 때문에 보다 물리적인 의미를 가지고 금속재료의 소성현상을 나타낼 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.263-268
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• 2017

상용 마그네슘 합금의 경우, 상온에서 낮은 성형성을 갖기 때문에, 온간 성형 조건 하에서 성형 공정을 수행하는 것이 일반적이다. 마그네슘 합금은 온간 성형 과정 중에 동적 재결정(dynamic recrystallization, DRX)이 발생하여, 초기 결정립 사이즈가 급격하게 작아지며, 내부 전위 밀도가 낮아지게 된다. 이에 따라, 유동 응력 곡선은 세 단계의 복잡한 변형 경화 및 연화 현상을 보이게 된다. 첫 번째 구간에서는 변형률이 증가함에 따라, 가공 경화에 의해 응력이 증가하는 경향을 보이며, 두 번째 구간에서는 동적 재결정 현상에 의한 가공 연화로 응력이 갑작스럽게 감소한다. 세 번째 구간에서는 가공 경화와 가공 연화 사이의 평형에 의해, 응력이 일정하게 나타난다. 본 연구에서는, 성형 온도 $300^{\circ}C$, 변형률 속도는 0.001, 0.1, 1, 10/sec에서 AZ80 합금의 구성 방정식의 18개 변수들을 체계적으로 최적화하며, 유동 곡선의 정확도를 높일 수 있는 방식에 대해 제안하려고 한다. 또한 AZ80외에 AZ61도 추가적으로 최적화여 본 논문에서 제안한 최적화 방식의 성능을 증명하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.419-423
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• 2001

It is important to know the mechanical properties of the materials under dynamic load. The mechanical properties of most materials are influenced to some extent by strain rate. One of the reliable test device for determining the mechanical properties of materials at high strain rate is Split Hopkinson Pressure bar. In this paper, we conducted the mechanical properties test for the aluminium alloy 6063 and 6061 using the SHPB device.

• 한국재료학회지
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• 제6권1호
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• pp.67-78
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• 1996

제 3원소가 첨가된 금속간 화합물 TiAI 금속간 화합물 분말을 PREP법(플라즈마 회전전극법)으로 제조하여, 통.방전 강압소결법에 의해 치밀한 소결체를 만들었다. 이에 대해 첨가 원소의 종류와 열처리에 따른 고온 및 상온 압축 특성의 변화를 조사하였다. 소결체의 미세조직은 ${\gamma}$/$\alpha$2 lamella로 이루어진 완전 변태구조였고, 결정립의 크기는 140-150$\mu\textrm{m}$였으며 계단형 결정립계를 나타내었다. 소결체를 ($\alpha$+${\gamma}$)구역인 130$0^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리한 결과, 모든 조성의 시편이 등축점 ${\gamma}$와 lamella로 이루어진 전형적인 duplexrn조로 변태하였다. 상온 압축 시험에서 시편은 파괴될 때까지 가공경화 현상이 나타났으며, Cr을 첨가한 시편이 가장 큰 파괴응력과 변형률을 나타내었다. 한편, 고온 압축 시험의 경우 온도상승 때문에 가공경화의 속도가 감소되었고, 80$0^{\circ}C$에서는 가공경화와 회복이 균형을 이루는 소위 정상 상태의 변형을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.161-171
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• 1993

본문은 3차원 응력 공간에서 암석이나 콘크리트등 경성기초 지반재료의 응력 - 변형율 거동에 대해 소성이론에 기초를 두고 Desai 등에 의해 제안된 구성식에 대해 기술하고 이를 증명하기 위해 3주응력을 독립적으로 제어 할 수 있는 고압력 입방체 3축실험기를 이용하여 다양한 응력 경로 실험을 한 것으로 사용재료는 콘크리트 시료를 제작 이용하였으며 그 주요한 결론으로서는 1) 경성재료의 구성모텔은 3주응력이 별도로 제어되는 3축실험을 시행함으로써 다양한 응력경로를 보다 정확히 설명할 수 있다. 이점은 경화재료 특히 암석이나 콘크리트와 같은 재료의 구성식을 설명하는데 있어서 필수적이라고 판단한다. 2) 이와같은 경성재료의 구성식은 항복과 경화거동을 유일한 함수로써 연속적으로 정의할 수 있으므로 지금까지 두개의 함수를 이용하여 표현한 두 항복면의 불연속을 제거할 수 있다. 따라서 두 함수의 교차점에서 sigulality point를 피할 수 있으므로 computer계산에 관련된 난점을 제거할 수 있다. 3) 본 콘크리트와 같은 재료의 경우도 $J_1-{\sqrt{J_{2D}}}$면, 8면체면 그리고 3축면등에서의 항복거동(그림11-그림 14)과 체적변형률(그림 15) 그리고 응력-변형률거동(그림 16-그림 18)에 대해 이론 예측치와 실험결과치가 잘 일치하고 있다.

• 소성∙가공
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• 제3권2호
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• pp.215-228
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• 1994

The purpose of this paper is to pursue a general method to determine both the flow stress of a material and the friction factor by ring compression test. The materials are assumed to obey the expanded n-power hardening rule including the strain-rate effect. Ring compression is simulated by the rigid-plastic finite element method to obtain the database used in determining the flow stress and friction factor. The Simulation is conducted for various strain hardening exponent, strain-rate sensitivity, friction factor, and compressing speed, as variables. It is assumed that the friction factor is constant during the compression process. To evaluate the compatibility of the database, experiments are carried out at room and evaluated temperature using specimens of aluminum 6061-T6 under dry and grease lubrication condition. It is shown that the proposed test method is useful and easy to use in determining the flow stress and the friction factor.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.456-461
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• 2004

The dynamic behavior of sheet metals must be examined to ensure the impact characteristics of auto-body by a finite element method. An appropriate experimental method has to be developed to acquire the material properties at the intermediate strain rate which is under 500/s in the crash analysis of auto-body. In this paper, tensile tests of various different steel sheets for an auto-body were performed to obtain the dynamic material properties with respect to the strain rate which is ranged from 0.003/sec to 200/sec. A high speed material testing machine was made for tension tests at the intermediate strain rate and the dimensions of specimens that can provide the reasonable results were determined by the finite element analysis. Stress-strain curves were obtained for each steel sheet from the dynamic tensile test and used to deduce the relationship of the yield stress and the elongation to the strain rate. These results are significant not only in the crashworthiness evaluation under car crash but also in the high speed metal forming.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권8호
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• pp.1519-1529
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• 1992

본 연구에서는 단열 전단 밴드의 특성 규명을 위하여 특별히 고안된 계단 형 상 시편(stepped specimen)의 수치해석을 통하여 단열 전단 밴드의 형성과 성장(init- iation and growth of adiabatic shear band)에 관한 체계적 해석을 시도해 보았다. 금번 논문에서는 우선 격자 크기(mesh size)와 충격 속도(impact velocity)가 단열 전 단 밴드의 형성 및 성장에 미치는 영향과 제반 특성을 규명할 계획이며 차후 재료의 기하학적 형상 등이 단열 전단 밴드의 형성 및 성장에 미치는 영향에 대해서도 단계적 연구를 시도할 계획이다. 해석을 위하여 가공경화효과, 변형률 속도 경화효과(stra- in rate hardening effect), 열적연화효과 등을 고려할 수 있는 구성 방정식(constit- utive equation)을 갖춘 엑스플리시트 시간적분 유한요소 코드(explicit time integr- ation finite element code)를 사용하였으며 기존의 연구 결과와는 달리 어떠한 인위 적 결함도 해석에 사용하지 않았다.