• Title/Summary/Keyword: 연성재료

Search Result 509, Processing Time 0.026 seconds

소성가공에 관한 몇 가지 현상 해설

  • Choe, Jae-Chan
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
    • /
    • v.2 no.3
    • /
    • pp.5-12
    • /
    • 1985
  • 압력유도연성(Pressure-lnduced Ductility) : 금속성형공정에서의 가장 중요한 인자는 가공물의 연성이다. 금속학적인 측면에서의 연성이란 실온에서 측정되는 것이며 가장 일반적인 연성연성측정방법은 인장시험이다. 금속재료의 연성을 증가시키기 위한 보통의 방법은 가열이며 대부분의 경우 가열된 재료는 보다 연하게 되므로, 보통가열은 변형한도를 증가시키고 성형력을 줄이기 위해 사용되어 왔다. 그 런데 Bridgman은 금속의 연성이란 금속학적 성질 뿐 아니라 주변압력이라는 기계적 방법에 의해서도 조정될 수 있다는 것을 지적하였다. 그는 응력-연신률 선도에서 얻어진 금속의 연성은 정수압을 가함으로써 증가될 수 있다는 것을 보였다. 중간응력, 평균응력, 정수압 응력, 정수압 압력, 주변압력 등의 용어가 같은 의미로 사용되어진다. 재료의 금속학적성질 뿐 아니라 공정의 압력도 변수로 작용하여 성형성을 개선시키게 되는데 이런 현상을 압력유도연성(PID)은 주변압력이 재료내부에서의 공동발생 및 그 성장을 억제하기 때문에 얻어진다. 공동 의 합체 및 성장은 연성파괴의 전제조건이 되므로 이러한 현상이 발생되지 않도록 하면 성형성 및 연성이 증가된다. 공동의 형성 및 예방 과 인장봉의 강도와 변형에 미치는 압력효과의 수학적 해석은 참고문헌 2에 나타나 있다. 이 압력유도연성은 Bobrowsky, Pugh와 Green, Alexander등에 의해 확인되었다.

  • PDF

Constitutive Model for Plastic Damage of Ductile Materials (연성재료의 소성손상 구성방정식에 관한 연구)

  • I.S. Nho;S.J. Yim;J.G. Shin
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
    • /
    • v.29 no.4
    • /
    • pp.179-192
    • /
    • 1992
  • An elasto-plastic-damage constitutive model for ductile materials was derived under the framework of thermodynamic approach of contimuum damage mechanics(CDM) in which internal irreversible thermodynamic change of micro-structure of materials such as plastic deformation and damage evolution were considered as thermodynamic state variables. New constitutive model can predict not only the elasto-plastic behaviors but also the sequential degradation process of ductile materials more rationally.

  • PDF

Analytical Study on Flexural Behavior of Alkali-Activated Slag-Based Ultra-High-Ductile Composite (알칼리활성 슬래그 기반 초고연성 복합재료의 휨거동 해석)

  • Lee, Bang Yeon
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
    • /
    • v.7 no.2
    • /
    • pp.158-165
    • /
    • 2019
  • The purpose of this study is to investigate analytically the flexural behavior of beam reinforced by an alkali-activated slag-based fiber-reinforced composite. The materials and mixture proportion were selected to manufacture an alkali-activated slag-based fiber-reinforced composite with high tensile strain capacity over 7% and compressive strength and tension tests were performed. The composite showed a compressive strength of 32.7MPa, a tensile strength of 8.43MPa, and a tensile strain capacity of 7.52%. In order to analyze the flexural behavior of beams reinforced by ultra-high-ductile composite, nonlinear sectional analysis was peformed for four types of beams. Analysis showed that the flexural strength of beam reinforced partially by ultra-high-ductile composite increased by 8.0%, and the flexural strength of beam reinforced fully by ultra-high-ductile composite increased by 24.7%. It was found that the main reason of low improvement in flexural strength is the low tensile strain at the bottom of beam. The tensile strain at bottom corresponding to the flexural strength was 1.38% which was 18.4% of tensile strain capacity of the composite.

Compressive Strength and Tensile Behavior of Ultra-High Performance Concrete and High-Ductile Cementless Composite (초고성능 콘크리트와 고연성 무시멘트 복합재료의 압축 및 인장성능)

  • Choi, Jeong-Il;Park, Se Eon;Lee, Bang Yeon
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
    • /
    • v.21 no.3
    • /
    • pp.69-75
    • /
    • 2017
  • Ultra-high performance concrete and high ductile cementless composite are considered as promising construction materials because those exhibits higher performance in terms of high strength and high ductility. The purpose of this study is to investigate experimentally the compressive strength and tensile behavior of ultra-high performance concrete and high ductile cementless composite. A series of experiments including density, compressive strength, and uniaxial tension tests were performed. Test results showed that the compressive strength and tensile strength of alkali-activated slag based high ductile cementless composite were lower than those of ultra-high performance concrete. However, the tensile strain capacity and toughness of alkali-activated slag based high ductile cementless composite were higher than those of ultra-high performance concrete. And it was exhibited that a high ductility up to 7.89% can be attainable by incorporating polyethylene fiber into the alkali-activated slag based cementless paste.

Hot Ductility Behavior and Hot Cracking Susceptibility of Type 303 Austenitic Stainless Steel(1) -Hot ductility Behavior- (303 오스테나이트계 스테인레스강의 고온연성거동과 고온균열감수성(I) -고온연성거동-)

  • ;;Lundin, C. D.
    • Journal of Welding and Joining
    • /
    • v.6 no.1
    • /
    • pp.35-45
    • /
    • 1988
  • 오-스테나이트계 스테인레스강에 대한 용접은 용접재료의 개발과 더불어 각종 산업계에 널리 이용되고 있으며 최근 Type 303 오-스테나이트계 스테인레스강 등은 free machining재로써 널리 응용되고 있다. 그러나 이 303계는 피삭성, 절삭성, 칩형성개선을 위한 특수원소(Se, S 등)의 첨가 때문에 용접성에 문제점을 제기하고 있다. 본 연구에서는 Type 303을 중심으로 AISI 304-316NG 및 347NG계의 오-스테나이트계 스테인레스강의 고온연성거동과 고온균열감수성(용접성)에 관한 연구에 대한 검토중 고온연성거동에 관하여 조사하였다. 고온연성평가는 Gleeble Simulator에 의하여 재료와 방향성에 따라 검토하였으며, 그 결과 모든 재료는 압연방향을 종방으로 시험하였을 때는 거의 유사한 고온연성을 나타내었으나 횡방향으로 시험하였을 때는 종방향에 비하여 연성저하를 나타내었다. 이와 같은 고온연성은 후속연구에서 검토될 고온균열 감수성과 밀접한 관련성에 의하여 용접성을 평가할 수 있다.

  • PDF

A Study on Moment Redistribution Effect of Continuous I-girder (재분배 모멘트를 고려한 I-거더 연속교의 휨거동에 관한 연구)

  • Joo, Hyunsung;Park, Donghyun;Choi, Byung-Ho;Lee, Hak-Eun
    • 한국방재학회:학술대회논문집
    • /
    • 2011.02a
    • /
    • pp.36-36
    • /
    • 2011
  • I-거더 형식의 연속교 교각 부근에서는 큰 부모멘트가 작용하게 되며 이로 인하여 소성힌지가 생성되게 된다. 소성힌지가 형성됨에 따라 교각 부근의 부모멘트는 감소하게 되며, 정모멘트부의 휨모멘트는 반대로 증가하게 된다. 이러한 모멘트 재분배가 원활히 발생하기 위해서는 소성힌지가 충분한 휨연성 혹은 단면회전 능력을 가지고 있어야 한다. 하지만 고강도 강재를 적용한 연속교에서는 재료연성이 다소 떨어지는 경향이 있고, 재료의 항복응력이 증가할수록 I-거더의 탄성 변형량은 이에 비례하여 증가하므로, 소성변형 능력 및 휨연성이 감소하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 고강도 강재를 I-거더 형식의 연속교에 적용할 때 부모멘트부의 휨연성을 정량적으로 예측하여 재분배 모멘트가 원활히 이루어 지는지에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 유한요소해석 연구를 통하여 고강도강재 적용 I-거더 연속교의 재분배 모멘트를 고려한 휨거동 대하여 연구를 수행하였다. 연구 결과 재료의 인장 강도가 증가함에 따라 탄성 변형이 증가하며 소성 변형 능력이 저하됨으로 I-거더의 휨연성이 현저하게 감소하는 것으로 나타났다. 또한 소성모멘트 까지 선형거동하는 재료모델을 이용한 간략식을 통하여 연속교의 휨거동을 예측하여 유한요소해석 결과와 비교하였다.

  • PDF

간이 Fine-Blanking 가공 기술 개발

  • 윤경구;황경현;이성국
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
    • /
    • 1993.04b
    • /
    • pp.49-52
    • /
    • 1993
  • 금속의 가공공정에 있어 중요한 인자중의 하나인 재료의 연성은 환경뿐만 아니라 주변압력에 따라 변화한다는 사실이 20세기에 들어 여러 연구자들에 의해 밝혀졌고 1950년대 Birdgman에 의해 최초로 실험적인 방법으로 증면되었다. 재료의 이와같은 현상을 압력유도연성이라 하는데 이는 주변압력이 재료 내부에서의 공동발생 및 그 성장에 관계하기 때문인 것으로 알려졌다. 공동의 합체 및 성장은 연성파괴의 전체조건이 되므로 이를 억제하면 성형성 및 연성이 증가됨을 알 수 있다. 금속의 압력 유도 연성을 이용한 가공방법을 가압금속형형이라 한다. 최근에 가압금속형의 범주는 크게늘고 있 는데 특히, 성형,블랭킹, 분말야금법 등에 널리 이용되고 있다. 정수압의 크기에 다른전단면의 상태 변화 즉, 소성 변형능에 관한 연구는 Fine-Blanking가공이론에 적용, 해석되고 있다.

Analytical method of flexural ductility of press-braked steel plate members (강재 절곡 후판부재의 휨연성 해석 방안)

  • Choi, Byung-Ho;Choi, Su-Young
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
    • /
    • 2012.05b
    • /
    • pp.631-633
    • /
    • 2012
  • 본 논문은 구조용 후판 강재로 절곡되었을 때, 절곡부재의 구조연성 변화에 대한 해석 방안과 이에 따른 해석적 평가 사례를 제시하고 있다. 절곡 방법에 의한 제작과정에서 재료는 변형경화 현상이 발생한다. 이로 인해 구조연성 저하가 불가피하기 때문에 절곡부재의 휨연성 검토가 필요하다. 해석 방안은 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하였다. Lanczos 알고리즘을 적용한 고유치해석과 재료 비탄성-기하비선형을 고려한 비선형 해석을 하였다. 비선형해석 절곡에 의한 재료특성을 고려하였다. 극한 하중과 파괴모드를 평가하기 위해 Newton-Raphson method, modified Riks method를 적용한 단계별 하중재하 해석을 실시하였다. 본 연구를 통해 휨연성을 평가하는데 활용 될 것으로 판단된다.

  • PDF

A Study on the Fatigue Analysis of Glass Fiber Reinforced Plastics with Linear and Nonlinear Multi-Scale Material Modeling (선형과 비선형 다중 스케일 재료 모델링을 활용한 유리섬유 강화 플라스틱의 피로해석 연구)

  • Kim, Young-Man;Kim, Yong-Hwan
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
    • /
    • v.33 no.2
    • /
    • pp.81-93
    • /
    • 2020
  • The fatigue characteristics of glass fiber reinforced plastic (GFRP) composites were studied under repeated loads using the finite element method (FEM). To realize the material characteristics of GFRP composites, Digimat, a mean-field homogenization tool, was employed. Additionally, the micro-structures and material models of GFRP composites were defined with it to predict the fatigue behavior of composites more realistically. Specifically, the fatigue characteristics of polybutylene terephthalate with short fiber fractions of 30wt% were investigated with respect to fiber orientation, stress ratio, and thickness. The injection analysis was conducted using Moldflow software to obtain the information on fiber orientations. It was mapped over FEM concerned with fatigue specimens. LS-DYNA, a typical finite element commercial software, was used in the coupled analysis of Digimat to calculate the stress amplitude of composites. FEMFAT software consisting of various numerical material models was used to predict the fatigue life. The results of coupled analysis of linear and nonlinear material models of Digimat were analyzed to identify the fatigue characteristics of GFRP composites using FEMFAT. Neuber's rule was applied to the linear material model to analyze the fatigue behavior in LCF regimen. Additionally, to evaluate the morphological and mechanical structure of GFRP composites, the coupled and fatigue analysis were conducted in terms of thickness.

Predictions of Curvature Ductility Factor of Reinforced Concrete Beam Sections Used High Strength Concrete and Steel (고강도 재료를 사용한 철근콘크리트 보 단면의 곡률연성지수 예측)

  • Lee, Hyung Joon
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
    • /
    • v.33 no.2
    • /
    • pp.483-493
    • /
    • 2013
  • The high strength materials have been more widely used in a large reinforced concrete structures. It is known that the use of high strength material in RC structures give the benefits of the mechanical and durable properties, but the ductility decreases with an increase in the strength of the materials. In the design of a reinforced concrete beam, both the flexural strength and ductility need to be considered. So, it is necessary to assess accurately the ductility of the beam with high strength materials in order to ensure the ductility requirement in design. In this study, the effects of the material strength on the flexural behavior and curvature ductility factor of reinforcement concrete beam sections with various reinforcement conditions have been evaluated and a newly prediction formula for curvature ductility factor of RC beam has been developed considering the stress of compression reinforcement at ultimate state. The proposed predictions for the curvature ductility factor which is applicable to both singly and doubly reinforced concrete beam are verified by comparisons with other prediction formulas and the proposed formula offers fairly accurate within 9% error and consistent predictions for curvature ductility factor of reinforced concrete beam.