• 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.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1999년도 춘계학술대회논문집
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• pp.30.2-34
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• 1999

The hydroforming technology has gained in importance over the last few years, because of its potential for substantial weight avings costs reduction and quality improvement such as collision property, shape fixability and rigidity of white body. However, in comparison with the traditional sheet forming process, the hydroforming is much younger and the main development efforts were made in the last 15 years. The new technology, high pressure tublar hydroforming in particular, involves many process parameters to be optimized. This paper covers a brief overview of the hydroforming simulator as well as design of die and tools. The effects of typical parameters such as internal pressure and axial compression stroke are presented. Moreover, the conditions of forming failure occurrences such as fracture and wrinkle are examinated.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1167-1173
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• 2010

본 논문에서는 가상 트라이아웃 방식을 이용하여 소음기 케이스의 성형에 관한 연구를 수행하였다. 먼저 사각 블랭크로부터 성형 중 변형이 일어나지 않는 부분을 코너컷하여 적정 블랭크를 설계하였고 파이프 삽입부와 어깨 반경부에 발생하는 주름을 방지하기 위해 적정 드로비드를 설계하였다. 마지막으로 파이프 삽입부 주위에 발생하는 주름과 파단을 방지하기 위해 형상비드를 설계하였다. 가상트라이 아웃방식으로 결정된 성형조건에 따라 소음기 케이스의 시제품을 제작하고 해석결과와 비교한 결과 시제품의 성형성, 두께 분포 등이 해석 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-12
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• 2000

유도탄의 성능 향상을 위해 추진기관의 경량화가 요구되고 있으며 연소관 모타 마개의 경우, Ti 합금 (Ti-6Al-4V)이 사용되고 있다. 제작 과정 중에 열간 형단조 공정이 이용되나 이 과정에서 Ti alloy의 좁은 성형 온도 구간 관계로 단조시 국부적 소성 변형 집중에 의한 결함이 단조품의 다수 생성되며, 심한 경우 전단 파단까지 이르고 있다. 성형 과정에서 금형과의 접촉에 의한 Ti 합금 온도 하강이 전단 파단 발생과 밀접한 관계를 갖고 있으며 따라서 각 단조 조건에 따른 Ti 합금의 내부 및 표면에 대한 변형 및 온도의 분포가 관찰되었다. 아울러 전단 밴드 형성에 대한 별도의 분석도 포함되었다.

• Composites Research
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• 제13권1호
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• pp.1-10
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• 2000

섬유강화 플라스틱 복합재료를 압축성형할 때 발생하는 문제점은 유동 속도차에 의한 섬유와 모재의 분리 및 섬유 배향이다. 섬유의 분리.배향에 의해 성형품은 불균질해지고 이방성이 되어 기계적 특성 등에 영향을 미치게 된다. 그러므로 분리.배향에 영향을 미치는 섬유구조 및 성형조건을 연구할 필요가 있다. 니들펀칭횟수를 증가시켜 섬유구조를 변화시키면 모재와 강화재간의 함침성은 양호해지고, 압축성형후 섬유의 배향은 잘 이루어진다. 즉, 제품의 성형성은 좋아진다. 그러나 파단, 두께감소 등 결함이 발생할 수 있으므로 실제공정에서 제품의 용도, 생산비 등을 고려하여 제품의 성형성을 명확히 함은 중요하다. 또한, 제품의 성형성을 판단할 수 있는 척도가 마련되어야한다. 본 연구에서는 성형품에 미치는 섬유구조(NP=0, 5, 10, 25, 50 punches/$cm^2$) 및 성형조건($r_p$ = 1, 25, 50 mm)의 영향에 대해 연구하고, 나아가 제품의 성형성에 대한 정의 및 척도를 마련하였다. 일차원 평판 성형품에 대해 섬유함유율을 통해 불균질도를 구하고, 화상처리를 통해 섬유배향을 구한 후 이들의 상관관계를 나타내는 상관계수를 얻었다. 또한 컵형 압축 성형시 복잡한 음력상태에 의해 플랜지부에서 발생하는 주름현상을 불균질도 및 면적비를 통해 나타내었다. 결과적으로 제품의 성형성을 상관계수 및 면적비를 통하여 나타내었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권6호
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• pp.698-703
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• 2014

최근 기존 화석연료의 고갈로 인하여 대체에너지로써 천연액화가스의 수요 증가와 함께 LNG 운반선의 수요가 증가하고 있으며, 그로인해 극한의 환경에서 사용할 수 있는 LNG 선박용 벨로우즈의 수요 또한 증가할 것으로 예상된다. 현재 LNG 선박용 벨로우즈에 사용되는 재료는 저온취성과 해수부식에 강한 INCOLOY 825와 STS316L합금이다. 본 연구에서는 극저온에 사용되는 LNG용 벨로우즈 재질인 INCOLOY 825과 STS316L 합금에 대하여 최적의 용접조건을 설정하고, 에릭센 시험을 통하여 용접부의 성형성을 분석하였다. 최적 조건에서의 용접시 용접부의 인장강도는 모재에 비하여 90% 이상의 강도값을 나타내었다. 또한 에릭센 시험을 통한 성형성 분석의 결과, 용접부가 아닌 모재에서 파단이 발생하는 매우 양호한 용접부를 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권2호
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• pp.179-186
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• 2012

자동차 산업에서 대기오염을 줄이고 연비를 향상시키기 위해 경량화가 중요한 과제로 여겨지고 있다. 이를 위해 알루미늄 소재의 적용이 증가하고 있다. 판재를 차체에 적용하기 위해서는 주로 프레스 가공 공정을 거치게 된다. 이때, 재료, 제품설계 및 프레스 공정의 부적절한 가공 변수의 사용으로 인하여 파단, 주름, 및 스프링 백 등에 의한 다양한 형태의 가공 불량이 발생한다. 따라서 이들 변수들의 적절한 조화 뿐 만 아니라 엄격한 공정 관리가 요구된다. 이에 본 연구에서는 자동차 판재에 주로 사용되는 Al5454 재료에 대한 이론적으로 유도한 소성 불안정 조건을 구하고, MATLAB을 이용하여 성형 한계도를 도출하였다. 또한, 장출 인장 실험을 통해 얻어진 실험값과 이론적으로 도출한 성형 한계도와의 비교를 수행하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권6호
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• pp.504-509
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• 2016

이중관 벨로우즈는 우수한 성형성과 내식성을 고려하여 오스테나이트계 스테인리스강인 STS 316L 소재를 사용하여 2겹으로 내부 및 외부 벨로우즈를 각각 제작한 후 다양한 조건과 용접 방법을 적용하여 이중관 벨로우즈를 제작한다. 하지만 제품의 성형 또는 사용시 균열이나 파단에 가장 취약한 부분이 용접부이기 때문에 제품의 신뢰성을 획득하기 위하여 각각의 용접부에 대한 미세조직을 관찰하여 결함 발생 여부를 측정해야 한다. 본 연구에서는 다양한 용접 공정을 거쳐 제작된 벨로우즈의 용접부를 검사하고 미세조직을 분석하여 최적의 용접 조건을 도출하였다. 또한 용접부의 경도 측정을 통해 모재와 용접부 그리고 열영향부 등 용접영역의 기계적 특성을 평가하였다.

• 한국가스학회지
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• 제20권4호
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• pp.78-84
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• 2016

대용량 알루미늄 라이너의 제작을 위해 역 드로잉 공정을 적용하였고, 최적의 역 드로잉 공정 설계에 대한 연구를 수행하였다. $350^{\circ}C$의 어닐링된 Al6061의 인장시험 및 해석을 수행하여 라이너 성형 해석을 위한 대변형률에서의 유동응력 및 연성파괴지수를 구하였다. 역드로잉 공정의 유한요소해석을 수행하여 금형의 형상, 블랭크 홀딩력, 드로잉비, 금형간의 간격, 부분가열영향에 대해 분석하였다. 유한요소해석을 통해 주름 및 파단을 방지하는 최적의 조건을 도출하여 시제품을 제작하였으나, 드로잉된 컵의 끝부분에서 부분적인 파단이 발생하였다. 하지만 후속공정을 적용하기 위한 충분한 길이가 확보되어 플로우 포밍, 스피닝 공정을 적용하여 최종제품을 제작하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권6호
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• pp.691-698
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• 2012

일반적인 클린칭 접합공정에서 고장력강과 알루미늄의 이종소재간의 접합시 고장력강의 낮은 연신율과 높은 강도로 인해 클린칭 접합시 파단이 발생하거나 높은 클린칭 접합하중이 요구된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 클린칭 접합시 고장력강의 변형없이 알루미늄의 변형만을 이용한 홀 클린칭 접합공정을 개발하였다. 고장력강에 홀가공을 적용하여 고장력강의 변형을 배제하였다. 홀 클린칭 접합의 요구접합강도를 기초로 클린칭 접합의 기하학적 구속량을 결정하였으며, 홀 클린칭 금형의 형상은 성형체적 일정조건을 이용하여 설계하였다. 설계된 클린칭 접합공정의 유효성을 평가하기 위해 유한요소해석을 수행하여, 홀 클린칭 접합이 가능함을 확인하였다. 또한 홀 클린칭 접합의 접합강도는 인장전단시험을 통하여 평가하였다. 홀 클린칭 접합강도는 2.56kN으로 요구접합강도와 비교하여 동등수준 이상의 값을 가짐을 확인하였다.