• Title/Summary/Keyword: 소재 변형

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An Investigation of Mechanical Properties and Sliding Wear Behavior of Ultra-Fine Grained 5052 Aluminum Alloy Fabricated by a Accumulative Roll-Bonding Process (누적압연접합공정에 의해 제조된 초미세립 5052 알루미늄 합금의 상온 기계적 특성 및 미끄럼 마멸거동에 대한 연구)

  • 하종수;강석하;김용석;신동혁
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.26-26
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    • 2003
  • 본 연구에서는 누적압연접합공정(ARB)을 통하여 5052 알루미늄 합금의 결정립을 약 0.2$\mu\textrm{m}$ 크기로 미세화 하였다. 누적압연에 의한 변형량 증가에 따른 미세 조직 변화와 결정립 간의 상대적인 방위각 차이를 TEM을 이용하여 관찰하였다. 누적 변형량을 함수로 상온 인장특성을 분석하였고, 초미세립 소재를 후속 열처리한 후 미세 조직 변화를 관찰하여 제조된 초미세립 소재의 열적 안정성을 평가하였다. 상온 대기 중에서 pin-on-disk 형태의 마멸시험기를 사용하여 초미세립 소재의 미끄럼 마멸시험을 변형량과 하중을 변수로 행하였다. 강소성 변형에 의해 제조된 5052 알루미늄 합금 소재의 마멸저항성은 강소성 변형 전과 비교하여 소재의 경도가 크게 증가하였음에도 불구하고 오히려 감소하였다. 마멸시험 후 마멸면의 SEM, 마멸단면의 OM 관찰과 마멸면 직하의 깊이에 따른 경도측정을 통하여 초미세립 소재의 마멸기구를 분석하였고 마멸표면의 변형 층을 관찰하였다. 또한 마멸면 직하 조직의 TEM 관찰을 통해서 마멸시험 중의 미세 조직 변화를 연구하였다.

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A Study on the Conceptual Design for the Material Substitution of Rolling Stock Structures (소재대체를 이용한 철도 차량구조의 개념설계 연구)

  • 구정서
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.17 no.2
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    • pp.171-181
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    • 2004
  • This paper developed the theoretical method to predict structural performances and weight reduction rates of a carbody when its materials should be substituted. For the material substitution design of the carbody, the bending, axial and twisting deformations are evaluated under the constant stiffness and strength conditions. For the design of the primary structures such as the center beams, the cross beams and the cantrails, the bending and axial deformations are investigated under the condition of the constant bending stiffness, the constant bending or buckling strength by considering both the material properties and the cross sectional shapes. The developed indices to measure the weight reduction by the material substitution give good informations on the weak and strong points of a carbody design.

Preparation and Structure of Synthetic Polymeric Membranes based on polystyrene and Poly(sodium4-styrenesulfate) (Polystyrene과 Poly(sodium4-styrenesulfonate)를 이용한 합성 고분자분리막의 제조 및 구조)

  • 변홍식;탁태문
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.28-29
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    • 1995
  • 분리막의 고유기능인 분리기능 뿐 아니라 에너지의 절약을 위하여 분리막공정의 활용은 화학산업 전반에 걸쳐 급격히 신장되고 있다. 따라서 분리막의 효율적인 이용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 특히 분리막 공정의 활용범위를 제한하고 있는 단점(fouling)에 대한 연구를 중심으로 분리막의 소재개발 및 이미 개발되어 잇는 소재의 변형을 통하여 분리막의 응용 범위를 넓혀가고 있다. 본 실험에서는 새로운 소재를 개발하고, 개발된 소재를 토대로 변형공정 및 분리막제조 공정의 변화를 첨가하여 최종 분리막의 구조를 관찰하였다. 또한 분리막의 성능에 대한 변형 공정의 영향을 조사하였다. 분리막의 소재로써 PS(polystyrene)을 채택하였으며, DVB(divinylbenzene)을 이용하여 UV 중합으로 기공의 조절을 시도하였고, 변형공정으로 sulfonation을 하였다. 또한 고분자 열중합으로 PSS[poly(sodium4-styrnesulfate)] 분리막을 제조하였으며, 변형공정에 따른 분리막 구조의 변화를 관찰하고 규명하였다.

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Analsis of Three-Dimensional Upst Forging of Clover-Shaped Disks (3차원 변형을 고려한 클로버 형상 소재의 업세팅 단조해석)

  • 양동열;김종호
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.10 no.4
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    • pp.535-540
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    • 1986
  • 본 연구에서는 소재의 3차원 변형, 즉 평면변형(sidewise spread)과 벌징변형 을 동시에 고려할 수 있는 간단한 동적가용 속도장을 제안하고 이를 클로버(clover) 시편의 업세팅 단조 해석에 적용해보기로 한다. 상계이론에 의한 전체 에너지 소비 율을 최소화시키면서 그때 그때의 높이 감소에 따른 단조 하중과 변형 형상을 구한다. 실험은 SM15C 탄소강을 이용하여 시편의 형상과 윤활조건을 바꿔가면서 상온에서 수행 한다.

Effect of Strain Rate and Material Hardness on Residual Stress in Multiple Impact Shot Peening (다중충돌 쇼트피닝에서 변형률 속도와 소재 경도가 잔류응력에 미치는 영향에 관한 연구)

  • Kim, Tae-Woo;Yang, Zhao-Rui;Na, Doo-Hyun;Lee, Young-Seog
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.11
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    • pp.1369-1375
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    • 2011
  • Shot ball impacts to materials cause residual compressive stress on their surfaces. Improving the fatigue strength of a material that has this residual compress stress is the purpose of the shot peening process. A numerical study was performed to evaluate the effect of the strain rate sensitivity and hardness of the shot ball on the residual compressive stress. We calculated the residual compressive stress due to multiple impact shot peening using ABAQUS 6.9-1. AISI 4340 steel was the material used in this study. We compared the effects of high strain rate sensitivities and low strain rate sensitivities and found that when the material's sensitivity to the strain rate increased, the residual compressive stress decreased. In addition, the residual compressive stress of low-hardness material is higher than that of high-hardness material.

High Strain Rate Tensile Test of Composite Material for Automotive Front End Module Carrier (자동차 프론트엔드모률 캐리어용 경량 복합소재의 고속인장 시험)

  • Kang, Woo-Jong;Kim, Sung-Tae
    • Composites Research
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    • v.24 no.3
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    • pp.12-16
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    • 2011
  • High strain rate tensile tests were performed to measure the strain rate sensitivity of fiber reinforced composite material. The composite material was developed for the light weight design of an automotive FEM(front end module) carrier. Standard specimens for quasi-static tests of fiber reinforced composites can be found in ASTM D3039. However, in case of high strain rate tests, it was hard to find standard specimen shapes. In this study, three kinds of tensile specimens designed based on ASTM D638 were investigated to determined the adequate gauge width of tensile specimen for fiber reinforced composite. A drop tower type of high speed tensile apparatus was developed for strain rates of about 15/s and 100/s. Gauge width of 6mm, 8mm and 10mm were investigated. Test results showed the specimen of 8mm width was adequate for the high strain rate tensile tests of fiber reinforced composite. It was found the strength of the composite material increased as the strain rate increased.

A Study on Durability and Strength Properties of Compact Tension Specimen by Material through Simulation Analysis (시뮬레이션 해석을 통한 소재 별 소형 인장 시험편의 내구성 및 강도 특성에 관한 연구)

  • Lee, Jung-Ho;Cho, Jae-Ung
    • Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology
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    • v.8 no.3
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    • pp.579-588
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    • 2018
  • There are the plastic resin, fiber and the single metal among materials. There is also the inhomogeneous material whose durability is improved as the composite material with the property of light weight. This study notices the composite material with light weight of CFRP. The strength properties of stainless steel and aluminum which have been used generally are compared and analyzed each other with CFRP. The compact tension specimen of the same standard by each material were designed and the simulation tensile analyses were carried out. As the study result, the maximum deformation, maximum stress and maxium strain energy are shown to be about 0.0148mm, 59.104MPa and 0.00529mJ respectively in case of CFRP specimen model. The maximum deformation, maximum stress and maxium strain energy were shown to be about 0.0106mm, 42.22MPa and 0.002699mJ respectively at stainless steel. It could be checked that the maximum deformation, maximum stress and maxium strain energy of aluminum specimen model were shown to be about 0.023mm, 33.29MPa and 0.00464mJ respectively at stainless steel. Therefore, the results at this study are thought to be applied with the basic data on the strength property of CFRP composite material.

Acquisition and Verification of Dynamic Compression Properties for SHPB of Woven Type CFRP (Woven Type CFRP의 SHPB에 대한 동적 압축 물성 획득 및 검증)

  • Park, Ki-hwan;Kim, Yeon-bok;Kim, Jeong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.48 no.5
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    • pp.363-372
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    • 2020
  • Dynamic compressive material properties at high strain rates is essential for improving the reliability of finite element analysis in dynamic environments, such as high-speed collisions and high-speed forming. In general, the dynamic compressive material properties for high strain rates can be obtained through SHPB equipment. In this study, SHPB equipment was used to acquire the dynamic compressive material properties to cope with the collision analysis of Woven tpye CFRP material, which is being recently applied to unmanned aerial vehicles. It is also used as a pulse shaper to secure a constant strain rate for materials with elastic-brittle properties and to improve the reliability of experimental data. In the case of CFRP material, since the anisotropic material has different mechanical properties for each direction, experiments were carried out by fabricating thickness and in-plane specimens. As a result of the SHPB test, in-plane specimens had difficulty in securing data reproducibility and reliability due to fracture of the specimens before reaching a constant strain rate region, whereas in the thickness specimens, the stress consistency of the specimens was excellent. The data reliability is high and a constant strain rate range can be obtained. Through finite element analysis using LS-dyna, it was confirmed that the data measured from the pressure rod were excessively predicted by the deformation of the specimen and the pressure rod.

Hot Forging of Gas Turbine Components (가스터빈 부품 단조 기술)

  • 박노광;염종택;나영상;김인수
    • Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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    • 1999.06b
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    • pp.51-64
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    • 1999
  • 가스터빈에 사용되는 소재는 여타 금속소재에 비하여 고온 기계적 특성은 우수한 반면 상대적으로 단조성이 떨어지기 때문에, 금속소재의 단조성에 대한 이해와 단조 공정별 장단점을 파악하여 단조공정 설계에 반영하여야 한다. 가스터빈용 Ni합금의 경우 고온기계적 성질은 결정립 크기에 크게 의존한다. 결정립 크기는 기계적 성질에 직접적으로 영향을 미치는데, 동적재결정의 경우 초기 결정립크기, 변형률, 변형속도, 온도 뿐만 아니라 결정립계에 석출된 제2상에 의해서 크게 영향을 받기 때문에 이들 상의 고용온도를 파악하여 단조공정 설계에 반영하여야 한다. 유한요소법으로 변형률과 온도분포를 해석함으로써 단조품 내의 결정립 분포를 효과적으로 예측할 수 있다. 다단계 단조 경우, 최종 단조품의 결정립 크기는 단계별 단조 온도 및 변형률 배분 등에 따라 변하므로 이를 고려하여야 한다.

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Berkovich 팁을 이용한 PMMA의 초미세 가공에서 가공속도가 변형거동에 미치는 영향

  • 윤성원;김현일;강충길
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.147-147
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    • 2004
  • 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA)는 아크릴레이트계 고분자이자 열가소성 플라스틱으로써 LCD용 도광판, 콘택트렌즈, 치과용 레진, DVD 디스크용 소재, 나노임프린트용 피가공재, 나노리소그래피 공정용 레지스트 등 많은 분야에서 활발히 사용되고 있다. PMMA 와 같은 점소성 점탄성 소재의 기계적 성질 측정 및 가공을 위해서는, 응력완화 (stress relaxation), 크립 (creep)등과 같은 시간의존적 변형거동에 대한 연구가 선행되어야 한다.(중략)

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