• Title/Summary/Keyword: 소성이방성

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Prediction of Sheet Metal Necking with Anisotropic Hardening (이방성 가공경화를 고려한 냉간 압연강판의 넥킹 예측)

  • 인정제;김권희;함주희
    • Transactions of Materials Processing
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    • v.10 no.2
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    • pp.160-166
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    • 2001
  • Uniaxial necking is studied for steel sheets with initial anisotropy. The state of anisotropy is continuously altered by subsequent tensile deformation at angles to the rolling direction. The orientations of orthotropy axes are changed before the onset of necking. A simple hardening rule which incorporates the rotations of orthtropy axes is proposed and the necking strains are predicted at angles to the rolling direction. Predicted results show good agreement with the experiments.

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A Progressive Failure Analysis Procedure for Composite Laminates I - Anisotropic Plastic Constitutive Model (복합재료 거동특성의 파괴해석 I - 이방성 소성 적합모델)

  • Yi, Gyu-Sei
    • Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures
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    • v.5 no.4
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    • pp.1-10
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    • 2014
  • A progressive failure analysis procedure for composite laminates is developed in here and in the companion paper. An anisotropic plastic constitutive model for fiber-reinforced composite material, is developed, which is simple and efficient to be implemented into computer program for a predictive analysis procedure of composites. In current development of the constitutive model, an incremental elastic-plastic constitutive model is adopted to represent progressively the nonlinear material behavior of composite materials until a material failure is predicted. An anisotropic initial yield criterion is established that includes the effects of different yield strengths in each material direction, and between tension and compression. Anisotropic work-hardening model and subsequent yield surface are developed to describe material behavior beyond the initial yield under the general loading condition. The current model is implemented into a computer code, which is Predictive Analysis for Composite Structures (PACS), and is presented in the companion paper. The accuracy and efficiency of the anisotropic plastic constitutive model are verified by solving a number of various fiber-reinforced composite laminates with and without geometric discontinuity. The comparisons of the numerical results to the experimental and other numerical results available in the literature indicate the validity and efficiency of the developed model.

The Influence of Extrusion Ratio on Microstructure and Thermoelectric Properties of Rapidly Solidified N-type $Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$ (급속응고된 N-type $Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$ 열전재료의 미세조직과 열전특성에 미치는 압출비의 영향)

  • 이상일;홍순직;손현택;천병선;이윤석
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.30-30
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    • 2001
  • $Bi_2Te_3$계 열전재료는 200~400K 정도의 저온에서 네어지 변환효율이 가장 높은 재료로써 열전냉각, 바런재로 등에 응요하기 위하여ㅠ 제조법 및 특서에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. $Bi_2Te_3$계 화합물은 rhombohedral의 결정 구조를 가지는 층상 화 ;물로 결정대칭성으로 인해 연전기적으로 큰 이방성을 나타낸다. 현재는 일반향용고법에 의해서 입자를 a축 방향으로 성장시켜 큰 결정립을 가진 다결정재료를 사용하고 있으나, c면이 매우 취약하기 때문에 가공서이 나쁘다. 따라서 이와같은 단점을 개선하기 위하여 기계적 강도를 높일 수 있는 가공공정 및 합금설계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 측히 열간 압출법으로 제조된 열전재료는 결정립의 미세화와 높은 이방성으로 성능지수와 기계적 강도를 향상시킬 수 있다는 연구결과가 보고되고 있다 또한 Schultz드의 연구결과에 의하면 $Bi_2Te_3$ 계 열전재료는 소성변형에 의하여 발생한 점결함에 의하여 캐리어 농도가 변화되며 이로 인하여 재료의 전기적 성질이 결정된다고 하였다. 따라서 상당히 큰 소성가공량과 열전측성과의 관계를 규명하는 것은 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 압출변수 중 소성가공량에 중요한 변수로 작요아는 압출비를 변화시켜 최적의 열간 소성가공량을 검토하고, 이에 따른 열전측성과 압출비와의 상관관계에 대하여 연구하는 것을 목적으로 하였다. 연구에 사용된 N형의 조성은$Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$로서 순도 99.99를 사용하였고, dopant로 0.1wt%의 $SbI_3$를 사용하였다. $Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$ 분말은 가스분사법(Gas atomization Process)를 이용하여, 용탕제조시 아르곤가스로 산화를 방지하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기ㅖ적 분급법을 이용하여 분급하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기계적 분급ㅂ법을 이용하여 분급하였고, 압출에 이용된 분말은 250$\mu\textrm{m}$이하의 크기를 사용하였다. 또한 분말제조과정 중 형성되는 표면산화층을 제거하기 위하여 36$0^{\circ}C$에서 4시간동안 수소 환원처리를 행하였다. 제조된 분말은 열간 압출을 위하여 Aㅣcan에 넣고 냉간성형체를 만들고, 진공처리를 한 후 밀봉하여 탈가스처리를 하였다. 압출다이는 압출비가 각각 28:1과 16:1인 평다이(9$0^{\circ}C$)를 사용하여 각각 내경이 9, 12cm이고, 길이가 50, 30cm인 압출재를 제조하였다. 열간압출한 후의 미세조직을 광학현미경으로 압출방향에 평행한 방향과 수직방향으로 관찰하였고, 열간 압출재 이방성을 검토하기 위하여 X선 회절분석을 실실하여 결정방위를 확인하였다. 전기 비저항 및 Seebeck 계수 측정을 위하여 각각 2$\times$2$\times$10$mm^3$ 그리고 5$\times$5$\times$10$mm^3$ 크기의 시편을 준비하였다.준비하였다.

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Numerical Analysis of Residual-Stress Relaxation in a Die Forging (형단조품의 잔류응력 제거처리공정 수치해석)

  • 박성한;이방업;조원만;은일상
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.16-16
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    • 1998
  • 우주발사체용 로켓트 구조재로 사용되는 알루미늄합금 단조재는 강도확보를 위하여 고온으로 가열후 급냉과정에서 상당한 크기의 잔류응력이 발생되고 이로 인해 기계가공시 변형이 유발되어 조립성이 나빠진다. 잔류응력은 그 크기가 재료의 항복강도를 초과할 때 제거되므로 응력제거(stress relief)를 위해서는 외부하중이 가해져야 한다. 응력제거 처리는 소성변형, 열처리 및 초음파 등의 방법으로 수행되며 소성변형에 의한 제거효과가 가장 크다 형상이 복잡한 형 단조재의 경우 열간단조금형과 동일한 금형을 이용하는 TX52 등의 방법을 적용한다고 알려져 있으나 TX54에 대한 금형설계 및 소성변형률 적용 데이터는 공정 know-how로 분류되어 있다. 잔류응력제거 처리의 해석적 연구로는 판재와 링롤재에 대해서는 인장 및 압축 소성변형에 적용에 대한 결과가 발표된 바 있으나 형 단조재의 경우에는 전무하다

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Microstructure and Yield Asymmetry Behavior of Indirect-extruded Mg-Sn-Al-Zn Alloys (Mg-Sn-Al-Zn 마그네슘 합금 간접압출재의 미세조직 및 소성이방성)

  • Park, S.H.;Kim, Y.M.;Kim, H.S.;Yim, C.D.;You, B.S.
    • Transactions of Materials Processing
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    • v.21 no.5
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    • pp.324-329
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    • 2012
  • Mg-(9-x)Sn-xAl-1Zn (x=1, 2, 3 and 4 wt.%) alloys were subjected to indirect extrusion, and the microstructure and mechanical properties of the as-extruded Mg-Sn-Al-Zn (TAZ) alloys were investigated. The TAZ 811 alloy exhibited a finer grain structure than the TAZ 541 alloy due to a larger number of Mg2Sn particles, which pinned the grain boundaries and prevented growth of recrystallized grains. The TAZ alloys showed an unusual yield asymmetry behavior. The tension-compression yield asymmetry increased with decreasing average grain size. The TAZ 811 alloy with a small grain size exhibited a larger yield asymmetry than that of the TAZ 541 alloy having a relatively large grain size, which is mainly attributed to the low Al content and large number of second phase particles in the TAZ 811 alloy.

A Study on the Magnetic Proprtties of Anisotropic Sr-Ferrote Plastic Magnets (이방성 Sr 페라이트 플라스틱자석의 자기특성에 관한 연구)

  • Jo, Nam-Hui;Jin, Seong-Bin;Mun, Hyeon-Uk;Sin, Yong-Jin
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.7
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    • pp.671-677
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    • 1996
  • 본 논문은 Sr 페라이트 플라스틱자석의 자기특성에 관하여 연구한 것이다. Sr 페라이트의 조성은 SrO5,9Fe2O3에 CaO, SiO2, Na2SiO3 및 AI2O3를 미량 첨가하고, PVA(polyvinylalchohol) 7%수용액을 가하여 질소분위기에서 120$0^{\circ}C$, 2시간 소성하였다. PVA를 이용한 탄소코팅법으로 분말제조시 분쇄효과를 얻었으며, 페라이트의 함량을 증가시켜서 자기특성을 향상시켰다. Sr 페라이트분말과 폴리아미드 6을 75-90wt%로 혼련한 수 0-10 kOe의 자장을 인가하여 이방성 Sr 페라이트 플라스틱 자석을 제조하였다. 자석제조시 사출온도 27$0^{\circ}C$, 사출압력 120kg/$\textrm{cm}^2$, 자장으 세기 8 kOe 및 자장인가시간 6초에서 최적의 사출성형조건을 얻었다. 실험결과 자장중 사출성형법을 이용하여 제조한 이방성 플라스틱자석에서 (BH)max=-2.0MGOe의 특성을 얻었다.

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Evolution of Orthotropic Anisotropy by Simple Shear Deformation (전단변형에 의한 직교이방성의 변화)

  • 김권희
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.2
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    • pp.413-423
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    • 1991
  • Multiaxial loading by combinations of tension-torsion-internal pressure have been applied to the thins-walled tubular specimens prepared from cold drawn tubes of SAE 1020 steel. Prior to the multiaxial loading, each specimen has been twisted to different shear strains. Uniaxial tensile yield stresses measured at different angles to the tube axis clearly show that the initial orthotropic symmetry is maintained during twisting. The orthotropy axes are observed to rotate with shear strains. The plane stress yield locus measured for each twisted specimens show that yield surface shape does not remain similar during twisting and thus anisotropic work hardening is not a function of only plastic work.

Anisotropy due to Texture Development in FCC Polycrystals (FCC 다결정재의 집합조직 발전에 따른 이방성의 변화)

  • Kim, Eung-Zu;Lee, Yong-Shin
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.20 no.5
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    • pp.1516-1523
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    • 1996
  • The present study is concerned with the development of anisotropy and deformation texture in polycrystals. The individual grain in an aggregate is assumed to experience the viscoplastic dedformation with crystallographic slip that unsure uniquenessof the active slip systems and shearing rate onthese systems. Two different methods for updating the grain orientation are examined. Texture development for some deformation modes such as plane strain compression, uniaxial tension and simple shear are found. Changes in anisotropic flow potential due to texture development during large deformation are also given. Anisotropic behavior of polycrystals with defferent textures are examined.

Plastic Strain Ratio and Planar Anisotropy of AA5182/Polypropylene/AA5182 Sandwich Sheets (알루미늄 5182/폴리프로필렌/알루미늄 5182 샌드위치 판재의 소성변형비 및 평면이방성)

  • 김기주;정효태
    • Transactions of Materials Processing
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    • v.13 no.4
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    • pp.365-373
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    • 2004
  • The sheet formability of single AA5182 sheets and sandwich sheets comprising of AA5182/polypropylene/AA5182 (AA/PP/AA) was studied. Rolling without lubrication and subsequent recrystallization annealing led to the formation of favorable {111}//ND fiber textures in AA5182 sheets, which provided a higher plastic strain ratio of $R_m=1.5$. $R_m$ value of 1.58 was obtained in the AA/PP/Ah sandwich sheet sample. Furthermore, a proper combination of the sample direction of the upper and lower skin sheet gave rise to an optimization of the sheet formability of the sandwich sheets.

Study on Phenomenological and Crystal Plasticity Models to Predict Anisotropic Behaviors for Aluminum Alloy Sheets (알루미늄 판재의 이방성거동 예측을 위한 현상학적 모델과 결정소성학적 모델의 비교연구)

  • Chung, W.J.;Yoon, J.W.;Cuitino, A.
    • Transactions of Materials Processing
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    • v.15 no.8 s.89
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    • pp.574-580
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    • 2006
  • Anisotropy has an important effect on the strain distribution in aluminum alloy sheet forming, and it is closely related to the thinning and formability of sheet metals. Thus, the anisotropy of the material should be properly considered for the realistic analyses of aluminum sheet forming processes. For this, anisotropy can be approached in two different scales: phenomenological and microstructural (polycrystal) models. Recent anisotropic models (Yld2000-2d; Barlat et al.[1] 2003, Cuitino et al.[2] 1992) were employed in this work. For the simulation using shell element, the method which can impose plane stress condition in the polycrystal model is developed. Lankford values and yield stress ratios are calculated along various directions. As planar anisotropic behavior, a circular cup deep drawing simulation was carried out to compare the phenomenological and microstructure models in terms of earing profile.