• 제목/요약/키워드: 압축 성형 해석

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SMC 압축성형공정에서의 열변형에 관한 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Thermally-Induced Deformation in SMC Compression Molding)

  • 이재형;이응식;윤성기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권1호
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    • pp.154-163
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    • 1997
  • Thermally-induced deformation in SMC(Sheet Molding Compound) products is analyzed using three dimensional finite element method. Planar fiber orientation, which causes the anisotropic material properties, is calculated through the flow analysis during the compression stage of the mold. Also curing process is analyzed to predict temperature profile which has significant effects on warpage of SMC products. Through the developed procedure, effects of various process conditions such as charge location, mold temperature, fiber contents, and fiber orientations on deformation of final products are studied. and processing strategies are proposed to reduce the warpage and the shrinkage.

복부에 슬릿이 있는 박판냉간성형형강 스터드의 압축강도 (The Compressive Strength of Thin-Walled Cold-Formed Steel Studs with Slits in the Web)

  • 권영봉;서응규;임덕만;김갑득;권인규
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.189-197
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    • 2012
  • 벽식 스틸하우스 벽체의 구조재로 적용되어 오고 있는 박판냉간성형형강 스터드의 경우 열교현상에 의한 단열상의 문제를 가지고 있기 때문에 추가적인 단열재의 사용이 요구된다. 이러한 단열 문제를 해결하기 위하여 웨브에 슬릿이 배치된 냉간성형강 단열스터드가 개발되었다. 그러나 슬릿의 배치로 인하여 단면강도 산정은 대단히 어려운 문제점이 되고 있다. 본 논문에는 단열스터드의 압축강도 및 구조적인 거동에 대한 실험 및 해석적인 연구결과를 기술하였다. 슬릿의 길이, 간격 및 배열형태를 달리하는 세 종류의 단열스터드에 대한 압축실험을 단면의 파괴 시까지 수행하였으며, 실험 및 해석결과에 근거하여 복부에 슬릿이 있는 냉간성형강 스터드에 적용하기 위한 단순한 형태의 강도 산정방법을 제안하였다. 제안된 강도산정법에서는 단열스터드를 등가두께의 슬릿이 없는 일반스터드로 대치하고, 이 등가단면에 직접강도법을 적용하여 단열스터드의 공칭압축강도를 산출한다. 제안된 강도산정방법은 단열스터드 실험결과와 비교하여 검증하였다.

트레일링 암 생산용 LFT-D 시스템에서의 압축성형 해석 (Compression Molding Analysis of LFT-D System for Vehicle Trailing Arm)

  • 박보규;정진우;정한규;박시우;하동수;최현열
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.133-138
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    • 2017
  • Recently, CFRP composites are widely used as lightweight materials have with excellent mechanical properties and can beare widely used in various fields. In general, thermosetting resins are used for CFRP. However, in recent years, studies have been carried out using thermoplastic resins have been actively carried out to overcome the disadvantages of thermosetting resins. The LFT-D system is a molding method in which a fiber is directly cut to a the desired length while being impregnated with a thermoplastic resin to produce a compound and that is then press-molding molded to form the product. In this paper, before the production of the trailing arm, the compression molding analysis was carried out in order to grasp the problems that may occur during production. Through cCompression molding analysis was applied to calculate of the minimum press pressure and to compare and analysis analyze the molding conditions characteristic required to formfor forming the trailing arm.

가변성형 공정에서 탄성 패드의 영향에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Effect of Using Elastic Pads in Flexible Forming Process)

  • 허성찬;서영호;노학곤;구태완;강범수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권5호
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    • pp.549-556
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    • 2010
  • 가변성형공정에서는 형상 변형이 가능한 가변금형의 성형면을 고르게 형성하기 위하여 일반적으로 우레탄, 고무 등 같은 탄성체 패드를 가변금형과 소재 사이에 삽입하여 이용한다. 이에 본 연구에서는 이러한 탄성패드가 성형성에 미치는 영향에 대한 조사를 위하여 탄성체의 경도 및 두께를 주요 변수로 고려한 수치해석적 연구를 수행하였다. 탄성패드 소재로는 우레탄을 이용하였으며, 이의 물성 획득을 위한 압축시험을 수행하였고, 초탄성체 재료 모델로 가정하여 가변성형공정해석에 적용하였다. 탄성체의 경도와 두께의 변화에 따른 해석 결과로부터 성형 정확도를 조사하기 위하여 주방향의 단면형상을 비교하였으며, 목적형상에 대한 오차를 비교하였다. 이로부터 가변성형공정에 이용되는 탄성 패드가 적절히 선정되어야 함을 확인하였으며, 패드의 경도 및 두께 선정에 대한 기준을 제안하였다.

축대칭형계 열성형공정의 수치모사연구 (Finite Element Analysis of Thermoforming Process for Axisymmetric System)

  • 이재욱
    • 유변학
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    • 제8권3_4호
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    • pp.215-225
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    • 1996
  • 평판형의 열가소성 수지를 유리전이온도 이상으로 가열한 다음 압력을 가함으로써 원하는 형상의 제품을 성형하는 열성형공정은 대상 수지가 큰 변형을 일으킬 뿐만 아니라 비선형적 거동을 보이게 된다. 따라서 수지의 변형거동 예측과 최적성형조건의 설정에 많은 어려움과 시행착오를 거치게 되는 바, 열성형 공정의 최적화를 위한 연구의 일환으로 원형 평판위 수지를 대상으로 수지의 부풀림 거동과 이에 따른 두께 분포를 예측할수 있는유한요 소법의 수치모사 알고리듬을 개발하고자 하였다. Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Green 변형 텐서 및 lagrangian 변형 텐서를 사용하여 평판상의 응력-변형에 대한 비선형의 에너지 수 지식을 수립하고 Newton-Raphson 반복수렴법을 이용하여 근사적으로 해석하였으며 수지의 유변학적 구성방정식으로는 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델 및 Ogden 모델등의 초탄성 모델을 사용하여 그결과를 비교하였다. 수치모사에는 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향의 응력변화를 무시할수 있는 membrane 가정을 도입한 2차원적 해석과 두께 방향의 응력 변화를 고려하는 3차원적 해석을 모두 수행하고 그 차이를 비교하였으며 3차원적 해석 의 경우에는 penalty법을 이용하여 비 압축성을 만족하였다. 일차적으로 내압을 받는 두꺼 운 원통계에 대한 수치모사 해석을 수행하고 완전해와 비교함으로써 개발된 수치모사 알고 리듬의 열성형 공정에의 적용 타당성을 검증하였으며 이를 이용하여 원형 평판의 자유부풀 림거동을 예측한 결과 Treloar 등의 실험결과와 잘 부합함을 확인하였다. 또 간단한 형상의 금형이 있는 경우와 반지름 방향으로의 온도변화에 따른 수지의 변형거동을 해석함으로써 실제 열성형 공정에서 요구되고 있는 성형품의 두께 분포를 균일하게 하기 위한 방안을 제 시하였다.

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프라스틱 비구면 렌즈 성형의 이론적 고찰 및 해석

  • 김병주
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.281-286
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    • 1993
  • Projection TV에는 시각 품질을 최종적으로 표시하는 디스플레이 소자인 비구면플라스틱 렌즈를 적용하고 있으나 전량 일본에서 완제품으로 공급 받고 있다. 플라스틱 비구면 렌즈를 성형하기 위해서는 사출 공정에 대한 철저한 이해 와 폴리머의 광탄성 거동에 대한 개념이 핵심이라고 말할 수 있다. 복굴절성 실험은 폴리머의 유변학적 거동을 파악 하는데있어 가장 유용한 실험중의 하나이다. 본 글에서는 이와 관련된 사항인 복굴절성, 잔류 응력 형성 메카니즘, 밀도이완 작용의 상관관계와 비구면 렌즈의 성형 조건 및 공정에대해 기술 하였고, 또한 측정된 수지데이타를 이용 상용 S/W를 사용하여 유동, 냉각, 보압 ( 압축) 및 수축 해석을 실시 하여 각 stage에서 경험한 온도 와 압력의 이력에따라 변화하는 열 응력에 기인한 잔류 응력 계산 Pg을 개발 상용 S/W 와 비교 검증 하였다.

온간 성형 하에서 Al 합금 분말의 정밀정형에 대한 유한요소해석 (A Finite Element Analysis for Near-net-shape Forming of Al6061 Powder under Warm Pressing)

  • 김기태;양훈철;김종광
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.507-512
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    • 2003
  • A finite element analysis for near-net-shape forming of Al6061 powder was performed under warm pressing. The advantages of warm compaction by rubber isostatic pressing were discussed to obtain parts with better density distributions. To simulate densification and deformed shape of a powder compact during warm pressing, the elastoplastic constitutive equation based on yield function of Shima-Oyane was implemented into a finite element program(ABAQUS). The hyperelastic constitutive equation based on the Ogden strain energy potential was employed to analyze nonlinear elastic response of rubber. Finite element results were compared with experimental data for Al6061 powder compacts under warm pressing.

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냉간성형 각형강관 T형 접합부의 항복선해석 전용한계 (Application limit of Yield Line Analysis on Welded T-joints in Cold-Formed SHS Sections)

  • 강창훈;배규웅
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권3호통권70호
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    • pp.315-324
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    • 2004
  • 본 논문은 지관에 압축력을 받는 냉간성형 각형강관 T형 용접접합부의항복선 해석에 관한 연구이다. 기존 연구 중 냉간성형 정방형 각형강관 T형 용접 접합부만을 포함하는 실험결과와 Kato, Packer, Zhao, CIDECT 및 본 연구진들의 제안식을 비교하였다. 제안된 항복선 모델의 적용한계치를 제안하기 위하여, 항복선 해석에 기초하여 이전 논문에서 제안된 항복선모델을 재검토하였다. 제안된 항복선 모델은 냉간성형 각형강관 곡률부와 용접크기를 고려한다. 마지막으로, 실험상의 실체 파괴모드와 해석상의 비교결과를 참조하여, 항복선 해석의 적용범위를 ${\beta}^{\prime}{\leq}0.8$로 제안하였다. 여기서, ${\beta}^{\prime}=0.8$, ${\beta}^{\prime}=b_1^{\prime}/b_0^{\prime}$, $b_1{^{\prime}}=b_1+t_0$, $b_0{^{\prime}}=b_0-t_0$.

섬유강화 플라스틱 복합재의 성형공정에 관한 연구(일방향 섬유강화 복합재의 점도측정 및 유동해석) (A Study on Molding Process Fiber Reinforced Plastic Composites (Flow analysis Measurement of viscosity of Unidirectional Fiber Reinforced Plastic Composites))

  • 조선형;안종윤;이국웅;윤성운
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.103-114
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    • 2001
  • During a compression molding process of Unidirectional Fiber Reinforced Plastic Composites, control of filling patterns in mold and distribution of fiber is needed to predict the effects of molding parameters on the flow characteristics. To obtain an excellent product and decide optimum molding conditions, it is important to know the relationship between molding conditions and viscosity. In this study, the anisotropic viscosity of the Unidirectional Fiber Reinforced Plastic Composites is measured by using the parallel plastometer. The model for flow state has been simulated by using the viscosity. The composites is treated as an incompressible New-tonian fluid. The effects of longitudinal/transverse viscosity ration A and slip parameter $\alpha$ on buldging phenomenon and mold filling patterns, are also discussed.

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