미세성형 공정은 마이크로 크기의 부품 생산에 있어 다양한 재료의 활용, 높은 생산성, 적은 재료의 손실, 고품질 생산을 실현할 수 있는 방법으로 최근 산업계와 학계의 많은 주목을 받고 있다. 하지만 매크로 성형에서 마찰거동을 묘사하기 위한 기존의 모델들은 미세성형에서 많은 오차를 유발하는 것으로 알려져 있다. 따라서 미세성형 공정의 성공적인 개발과 실용화를 위해서는 마찰거동의 크기효과에 대한 심도 있는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 크기의 알루미늄 및 황동 재료를 대상으로 링 압축시험을 실시하여 소재의 크기에 대한 마찰거동의 크기효과를 고찰하였다. 유한요소해석을 이용하여 링 압축 시 접촉면의 마찰력이 링 시편의 변형특성에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 또한 미끄럼선장 모델링과 상계해석을 응용한 마찰모델을 활용하여 미세성형에서의 마찰거동 특성을 이론적으로 설명하였다.
일반화된 Hoek-Brown 파괴함수는 GSI 지수를 이용하여 현장 암반의 강도정수를 결정하는 경험적 비선형 파괴조건식으로서 오늘날 다양한 암반공학적 설계에 널리 활용되고 있다. 그러나 여전히 많은 암반공학 전문가들이 암반의 강도를 마찰각과 점착력으로 표현하는 것에 익숙하다. 또한 거의 대부분의 암반안정성해석 수치해석 프로그램이 간편한 선형 Mohr-Coulomb 파괴조건식을 채택하고 있다. 이에 따라 Hoek-Brown 파괴함수를 Mohr-Coulomb 파괴함수 틀에서 이해하는 방법의 제시가 필요하다. 이 연구에서는 한계해석 상계정리를 적용하여 유도된 줄기초의 지지력 공식을 활용하여 Hoek-Brown 파괴조건을 따르는 천부 암반의 등가마찰각과 등가점착력을 계산하는 방법을 제안하였다. 일반화된 Hoek-Brown 파괴함수가 내포하는 접선점착력-접선마찰각 관계식을 이용하여 지지력 상계해를 마찰각의 함수로 표현한 후 최소 지지력 조건의 마찰각을 탐색하여 이를 등가마찰각으로 간주하였다. 제안된 방법을 활용하여 GSI, $m_i$, 교란계수 D가 등가마찰각과 등가점착력에 미치는 영향을 분석하였다.
본 연구에서는 트리구조를 가지는 네트워크의 [1,2]-지배집합에 대한 특성과 지배수의 상계 값에 대한 이론적 모형을 제시하였다. 구체적으로는 트리 네트워크가 가지는 몇 가지 전형적인 제약에 대해서 각 유형이 가지고 있는 지배집합의 지배수의 상계 값을 도출하였다. 본 논문에서는 트리구조의 네트워크에 대한 특성을 해석함에 있어서 그래프이론을 적용하였다. 노드집합 V와 링크집합 E으로 구성되는 그래프 G=(V,E)에 대해서 노드집합 V의 부분 집합 D를 가정한다. 이때 집합 V에 속하면서 집합 D에 속하는 않는 임의의 노드 ${\upsilon}$가 D에 속하는 노드와 1개 이상 2개 이하로만 인접하여 있으면 D를 [1,2]-지배집합이라 한다. 그리고 그래프 G의 [1,2]-지배집합 중 최소 농도를 [1,2]-지배 수라 하고 ${\gamma}_{[1,2]}(G)$로 표시한다. 본 논문에서는 트리(tree)의 [1,2]-지배 수에 대한 특성과 이의 새로운 상계 값을 증명하였다.
본 연구에서는 자유단조용 프레서를 이용하여 돌출부가 있는 비대칭 중공형단 조 제품을 생산할 수 있도록 금형장치를 설계.제작하고, Fig.1에서 보는 바와 같이 경 사진 돌출부가 있는 비축대칭 복합단조에 UBET를 적용하여 해석하였다. 단조시편은 원주형태를 가지도록 하였다. 즉 원주형 소재가 요구되는 비축대칭 단조제품으로 변 형되는 과정에서 단조하중, 재료가 돌출부를 충만하도록 하는 유동특성, 재료가 돌출 부로 차들어가는 속도 등에 영향을 주는 인자(예:펀치 직경의 크기, 금형 상하면의 각 도)의 특성을 이론적으로 해석하고 실험으로 확인하였다.
1200.deg.C-1300.deg.C 의 열간 단조작업에서의 강철은 스트레인 속도에 민감하고 그 기계적인 특성방정식은 .delta.=.delta.$_{0}$ .epsilon.$^{m}$ 이다. 이 연구는 열간압출시 필요고 하는 작용력을, 상계이론을 사용하여 해석하고 쟤료의 기계적 특성상수들을 대입하여, 계산한다. 이 결과를 실험치와 비교하고 압출각, 마찰계수, 스트레인 속도와 점성계수등의 일반적인 영향에 대해서도 토의하였다.특히 변형역내의 평균스트레인 속도에 의한 일정 항복용력을 사용하였을 경우에 대해서도 비교 검토되었다.
In process of tube spinning far shock absorber on vehicles, the selection of feed rate and rounding radius of forming roller and revolution speed of tube and forming roller, forming gap between die and forming roller are very important factors to obtain the optimal process result. In this paper, rigid-plastic FEM and UBET analysis are applied to verify effect of each factors by forming load. We can obtain the optimal conditions to prevent defects during processing.
대기나 수용액 속에 부유 입자는 서로 충돌하여 합쳐져서 그 크기가 커지게 된다. 이러한 과정을 응집(Coagulation)이라고 하며, 이는 대기중 부유입자의 농도 및 크기분포의 변화, 구름 속에서의 빗방울형성 등에 매우 중요한 기작 중의 하나이다. 응집방정식은 일반적으로 비선형 편미적분 방정식으로 표현되어 일반 해를 구하는 것은 불가능하다. 이러한 이유로 응집방정식을 풀 때에는 수치 해석적인 방법이 주로 이용되고 있다.(Tolof, 1977; Gelbard and Seinfeld, 1978; Reed ea al., 1980; Mick et al., 1991).(중략)
To determine the flow stress of semi-solid materials, a new combined method has been studied by experimental and analytic technique in the current approach. Using backward extrusion experiment and its numerical analysis, the characterization scheme of semi-solid materials according to the change of initial solid volume fraction has been proposed. Because that solid volume fraction is sensitive to temperature change, it is required to precisely control the temperature setting. Model materials can guarantee the establishment of material characterization technique from the noise due to temperature change. Thus, clay mixed with bonded abrasives was used for experiment and the change of initial solid fraction was copied out through the variation of mixing ratio. Upper bound method was adapted to increase in efficiency of the calculation in numerical analysis and new kinematically admissible velocity field was employed to improve the accuracy of numerical solution. It is thought that the material characterization scheme proposed in this study can be applied to not only semi-solid materials, but also other materials that is difficult to obtain the simple stress state.
In this paper, the clamping type forging of helical gears has been investigated. Clamping type forging is an operation in which the product is constrained to extrude sideways through an orifice in the container wall. Punch is cylindrical shaped. The punch compresses a cylindrical bilet placed in a die insetr. As a consequence the material flows in a direction perpendicular to that of punch movement. The forging has been analysed by using the upper-bound method. A kinematically admissible velocity field has been developed, wherein, an involute curve has been introduce to re4present tooth profile of the gear. Numerical calculations have been carried out to investigate the effects of various parameters, such as module, number of teeth, helix angle, friction factor and initial height of billet on the forging of helical gears. Some firgiing experiments were catrried out with aluminium alloy to show the validity of the analysis. Good agreement was found between the predicted values of the forging load and obtained from the experimental results.
In this study, focusing on reducing a load in forming helical gears, the extrusion using two-step processes for manufacturing helical gear is proposed. The process is composed of the extrusion step in which spur gear to be used as a preform in next step is formed, and the torsion step in which the preform of spur gear is formed to helical gear. Upper-bound theory for the two-step process is applied and compared with the results of experiment. The result of upper-bound solution has a good agreement with that of the experiment and the FE analysis. The newly proposed method can be used as an advanced forming technique to remarkably reduce a forming load, to prolong a tool life, and to replace the conventional forming process of helical gears. Results obtained from the extrusion using two-step processes enable the designer and manufacturer of helical gear to be more efficient in this field.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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