• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.144-144
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• 2003

니켈계 내열합금의 성형은 수백 $^{\circ}C$에 이르는 고온에서 이루어지기 때문에 열간성형 과정에서 소재 내부의 미세조직 변화에 대한 이해는 부품의 특성 제어 측면에서 매우 중요하다. 특히 열간 동적 재결정에 의해 발생되는 결정립 구조의 변화를 적절히 조절함으로써 부품의 특성을 극대화 할 수 있다. 본 연구에서는 Ni-Fe계 초내열합금에 대한 고온 압축실험과 압축시편에 대한 EBSD 분석을 통해 열간 변형 과정에서 발생하는 소재 내부의 동적인 결정립 구조의 변화를 정량적으로 분석하고자 하였다. 고온 압축시험은 101$0^{\circ}C$, 1066$^{\circ}C$의 온도 조건과 0.5s-1, 0.005s-1의 변형율 속도 조건에서 최대 진변형율 0.7까지 수행하였으며 진변형율에 따른 결정립 조직 변화를 관찰하기 위해 진변형 율에도 변화를 주어 실험을 수행하였다. 이들 고온 압축시편은 응력방향에 평행한 면에 대한 미세조직 관찰을 통해 재결정립 크기, 분율 및 결정립계의 특성 변화에 대한 정량적 연구를 수행하였다.

• Composites Research
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• v.36 no.2
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• pp.117-125
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• 2023

This paper proposes a new finite element formulation based on enhanced first-order shear deformation theory including the transverse normal strain effect via the mixed formulation (EFSDTM-TN) for the effective thermo-mechanical analysis of laminated composite structures. The main objective of the EFSDTM-TN is to provide an accurate and efficient solution in describing the thermo-mechanical behavior of laminated composite structures by systematically establishing the relationship between two independent fields (displacement and transverse stress fields) via the mixed formulation. Another key feature is to consider the thermal strain effect without additional unknown variables by introducing a refined transverse displacement field. In the finite element formulation, an eight-node isoparametric plate element is newly developed to implement the advantage of the EFSDTM-TN. Numerical solutions for the thermo-mechanical behavior of laminated composite structures are compared with those available in the open literature to demonstrate the numerical performance of the proposed finite element model.

• Journal of the KSME
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• v.57 no.6
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• pp.42-46
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• 2017

이 글에서는 거시소재와 나노소재의 소성 거동이 상이한 이유에 대해 간략히 논하고, 전산역학을 이용한 금속나노소재의 소성 변형 메커니즘 연구를 면심입방 소재의 예를 통해 소개하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.10
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• pp.851-856
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• 2016

Despite all the recent advances in biodegradable material-based microneedles, the bending and failure (especially buckling) of a biodegradable microneedle during skin tissue insertion remains a major technical hurdle for its large-scale commercialization. A reduction in skin tissue puncture force during microneedle insertion remains an essential issue in successfully developing a biodegradable microneedle. Here, we consider uniaxial and equibiaxial prestrains applied to a skin tissue as mechanophysical stimuli that can reduce the skin tissue puncture force, and investigate the effect of prestrain on the changes in skin tissue puncture force. For a porcine skin tissue similar to that of humans, the skin tissue puncture force of a flat-end microneedle is measured with a z-axis stage equipped with a load cell, which provides a force-time curve during microneedle insertion. The findings of this study lead to a quantitative characterization of the relationship between prestrain and the skin tissue puncture force.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.7
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• pp.723-730
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• 2012

During the cold wire-drawing process, the diameter of a wire is reduced and the length of the wire is increased as the wire passes through the die. The pressure and sliding motion at the interface between the wire and die cause elastic recovery of the workpiece and friction and wear on the die. In addition, wire deformation and frictional heating raise the temperature of the wire and die, resulting in difficulty in manufacturing the drawn products according to a designated inner diameter of the die, deviating from the designated dimension or the inner diameter of the die. In this study, considering the die temperature distribution, the effects of dimensional changes of the drawn products were analyzed quantitatively; these changes are caused by the elastic deformation of the die, the elastic recovery of the workpiece, and the thermal deformation of both the die and the workpiece. It was confirmed that the elastic recovery of the workpiece influenced these changes the most. The initial dies considering these factors could avoid deviation from the designated dimension, and the desired drawn products were obtained by using the designed initial drawing dies.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.31 no.1
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• pp.23-28
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• 2024

Electronic products utilizing flexible devices experience harsh mechanical deformations in real-use environments. As a result, researches on the mechanical reliability of these flexible devices have attracted considerable interest among researchers. This study employed previous bending strain models and finite element analysis to predict the maximum bending strain of metal films deposited on flexible substrates. Bending experiments were simulated using finite element analysis with variations in the material and thickness of the thin films, and the substrate thickness. The results were compared with the strains predicted by existing models. The distribution of strain on the surface of film was observed, and the error rate of the existing model was analyzed during bending. Additionally, a modified model was proposed, providing mathematical constants for each case.

• Elastomers and Composites
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• v.47 no.4
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• pp.272-281
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• 2012

Flexible/stretchable electronics have recently focused, since their applications extend to emerging flexible displays, sensors, dielectric elastomer actuator and generators, and smart surgical tools. Flexible/stretchable electrodes should be synchronized with employing mechanical deformations of either flexing or stretching modes. Thus, the research area is one of the tough subjects, since the electrodes should keep their basic functions of electrodes under various mode of mechanical deformations. In this review, we discuss the recent development in the preparation and properties of such flexible/stretchable electrodes.

• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.48-81
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• 2011

점진성형(Incremental Forming)기술은 고대 대장간에서 대장장이들이 소재를 두드려 조금씩 변형시켜 원하는 농기구나 검을 만드는 것부터 라고 할 수 있으며, 판재를 원하는 형상으로 조금씩 두드려 환기통 등을 제조하는 것들로부터 쉽게 찾아볼 수 있는 일반적인 성형기술이다. 다른 성형기술과 마찬가지로 점진성형 기술 또한 균일한 품질의 제품을 대량으로 생산하기 위해 고속생산이 필요하게 되면서부터 고효율 성형기술이 개발 활용되고 있으며 소재와 장비 등 기반기술과 에너지 환경 보호를 위한 제조공정의 최적화를 위해 점점 발전하면서 점진성형 기술 또한 지속적으로 발전하고 있다. 그러나, 현재 개발의 중심에 있는 고효율 점진성형기술 대부분은 소재를 회전시킴과 동시에 영구변형을 유도하기 때문에 다른 성형기술에 비해 공정변수가 많으며 그 영향이 매우 크다. 따라서, 경험적 지식(노하우)에만 의존하는 것은 신소재 신공정 개발에 어려움이 많으므로 이론적 해석기술의 필요성은 더욱 높다. 반면, 소재의 변형과 회전이 함께 이루어지므로 이론적 해석 난이도가 높아 공정분석과 변수선정을 위한 수치해석기술 또한 상대적으로 뒤쳐져 있다. 본고에서는 점차 증가되고 있는 고효율 점진성형기술의 종류를 알아보고 실제적 기술향상을 위해 개발되고 있는 수치해석 기술에 대해 정리하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.04a
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• pp.74-78
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• 1992

외부가 비축대칭인 튜브의 수방압출은 자동차와 항공기등의 복잡한 부품을 만드는데 많이 사용된다. 이런 후방압출 제품의 변형 상태는 저자들의 논문에서 이미 밝힌 바와 같이 복잡하다. 그래서, 외부가 비출대칭인 튜브형상의 후방압출은 근래에 와서 연구되었다. 본 연구에서는 저자들의 논문 에서 제시된 동적가용속도장을 수정하여 비축대칭인 소재에서 내부가 원형인 튜브의 후방압출의 최종 단계를 해석하 고자 한다. 해석의 적용예로서는 정다각형 소재와 모서리가 둥근 직사각형(rounded rectangle)소재를 택하였다 제시된 속도장으로부터 단면 감소율과 형상비(aspect ratio)에 대하여 압출 하중과 압출된 소재의 평균 높이가 결정된다. 이론적인 결과와 비교하기 위하여 퓰림처리된 AIST-2024 알루미늄 소재로 실험하였다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2005.11a
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• pp.160.1-160.1
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• 2005