• 제목/요약/키워드: 열 점소성 유한요소 해석

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2차원 열간 단조에서의 변형과 온도의 연계 해석과 비연계 해석 비교

  • 조종래;박치용;천명식;윤정호;양동열
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.839-849
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    • 1990
  • 본 연구에서는 위와 같은 열 점소성 해석의 여러 수치해석 기법을 첫째, 변형 과 온도 해석을 연계 방식과 비연계 방식으로 계산한 후 결과를 검토하고, 둘째, 온도 해석을 유한 요소법과 유한 차분법으로 계산한 후 각각의 장단점과 효율적 방법을 검 토하는데 목적이 있다.또한 이 결과로 계속적인 3차원 열 점소성 해석 연구수행의 기초를 마련하고자 한다.

통일구성방정식을 이용한 구조물의 열점소성 거동에 관한 해석 (Analysis of Thermo-Viscoplastic Behavior of Structures Using Unified Constitutive Equations)

  • 윤성기;이주진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.190-200
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    • 1991
  • 본 연구에서는 고온에 노출되는 열-점소성 거동의 해석을 위해 소성유동, 크 리프, 응력풀림(stress relaxation)등의 거동을 동시에 다룰 수 있는 통일구성방정식 모델에 대해 논하고 적절한 모델을 선정한다. 이 모델은 미소변형이론에 근거한 것 이므로 구조물의 거동을 소변형률(small strain)과 소회전(small rotation)의 범위내 로 가정하여 해석한다.선정된 모델에 대해서 시간변화율 형태의 방정식으로부터 유 한요소법을 통한 수치화와 사용된 구성방정식을 효율적으로 처리할 수 있는 수치해석 법상의 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리즘을 사용하여 유한요소법 전산코드를 적상하고, 작성된 코드를 이용하여 고온에서 하중을 받는 단순보와 국부적으로 심한 가열을 받는 구조물에 적용하여 고전적인 구성방정식으로 복합적인 해석이 어려웠던 열-점소성 거동을 효과적으로 해석할 수 있음을 보인다. 본 논문은 응력해석에 주안 점을 두었으므로 열해석에 관한 상세한 논의는 가급적 생략하기로 한다.

점소성 모델을 이용한 액체로켓 연소기 재생냉각 채널 구조해석 (Structural analysis of liquid rocket thrust chamber regenerative cooling channel using visco-plastic model)

  • 류철성;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.151-155
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    • 2006
  • Bodner-Partom 점소성 모델을 이용하여 액체로켓 연소기 재생냉각 챔버의 구조해석을 수행하였다. 구조해석에 사용한 점소성 모델의 재료상수를 구하기 위하여 구리합금에 대하여 변형률 속도를 변화시켜 인장시험을 상온 및 고온에서 수행하였다. 점소성 모델의 재료상수는 구리합금의 변형률 속도 시험 데이터로부터 구하여 사용하였으며 점소성 모델의 구현은 상용유한요소 해석 프로그램인 Marc의 사용자 서브루틴을 이용하여 구현하였다. 구조해석 결과 냉각 채널은 압력에 의한 영향보다 열하중에 의하여 대부분의 변형이 발생하며 연소기의 작동조건에서 냉각 채널의 안정성 여부를 확인할 수 있었다.

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Bodner-Partom 점소성 모델을 이용한 액체로켓 연소기 재생냉각 채널 구조해석 (Structural Analysis of Liquid Rocket Thrust Chamber Regenerative Cooling Channel using Bodner-Partom Viscoplastic Model)

  • 류철성;백운봉;최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.69-76
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    • 2006
  • Bodner-Partom 점소성 모델을 이용하여 액체로켓 연소기 재생냉각 챔버의 구조해석을 수행하였다. 구조해석에 사용한 점소성 모델의 재료상수를 구하기 위하여 구리합금에 대하여 변형률 속도를 변화시켜 인장시험을 상온 및 고온에서 수행하였다. 점소성 모델은 상용유한요소 해석 프로그램인 Marc의 사용자 서브루틴을 이용하여 구현하였다. 구조해석 결과 냉각 채널은 압력에 의한 하중보다 열하중에 의하여 대부분의 변형이 발생하며 연소기의 작동조건에서 냉각 채널의 구조적인 안정성 여부를 확인할 수 있었다.

대형 강괴의 코깅공정 해석 및 개선에 관한 연구

  • 조종래;박치용;양동열;김동진;박일수
    • 소성∙가공
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    • 제1권2호
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    • pp.32-39
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    • 1992
  • 대형 강괴의 자유단조 공정 중에서 코깅(cogging)작업은 강괴 단조의 초기에 단면을 줄이면서 길이 방향으로 늘리는 작업이다. 코깅 작업의 역활은 주조시 발생하는 강괴 내부의 기공을 압착시켜 제거하며 주조 조직을 파괴하여 물성치를 균질화하고 향상시키는 것이다. 그러나 대형강괴의 작업에는 제약조건이 많이 있고 작업공정에서 공정변수도 여러가지 이다. 따라서 본 논문에서는 변형해석과 온도해석을 할 수 있는 3차원 열-점소성 유한요소해석 프로그램을 개발하고, 코깅공정에서 다이의 형상과 다이폭, 다이 겹침과 엇갈리기, 강괴의 온도 구배, 압하 깊이와 패스 설계등의 여러 공정 변수의 영향을 해석하여, 단조 효과를 최대화하는 최적의 단조 공정을 예측하여 공정개선에 적용하는 것이 목적이다.

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공구끝단에서의 정체점에 관한 유한요소해석 (A Finite Element Analysis of the Stagnation Point on the Tool Edge)

    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.901-904
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    • 2002
  • The cutting thickness of ultra-precision machining is generally very small, only a few micrometer or even down to the order of a flew manometer. In such case, a basic understanding of the mechanism on the micro-machining process is necessary to produce a high quality surface. When machining at very small depths of cut, metal flow near a rounded tool edge become important. In this paper a finite element analysis is presented to calculate the stagnation point on the tool edge or critical depth of cut below which no cutting occurs. From the simulation, the effects of the cutting speed on the critical depths of cut were calculated and discussed. Also the transition of the stagnation point according to the increase of the depths of cut was observed.

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대형 강괴 코깅공정의 3차원 열-점소성 유한요소 해석 (Three-dimensional Thermo-viscoplastic Finite Element Analysis of Cogging Process for Lange Ingots)

  • 조종래;박치용;양동열
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집 92
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    • pp.103-114
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    • 1992
  • Cogging is generally the initial and primary step in the manufacture of practically all large open-die forgings, and consists of forging and ingot by reducing the cross-section and simultaneously enlarging the body. A three-dimensional thermo-viscoplastic finite element model is used to study the distribution of internal stresses and strains of workpiece and temperature of workpiece and die during cogging process. Simulations are carried out on an circular ingot, using v-die and flat die, to study the effects of die configuration, die width, penetration depth, temperature gradient, die overlapping and pass design.

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원추형금형을 통한 비 등온 열간 콘테이너 압출의 비정상상태 유한요소해석 (Non-steady state finite element analysis of nonisothermal hot container extrusion through conical dies)

  • 강연식;양동열
    • 한국정밀공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.30-39
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    • 1993
  • The study is concerned with the thermo-viscoplastic finite element analysis of nonisothermal hot container extrusion through conical dies. The problem is treated as a non-steady state incorporating the nonisothermal heat transfer analysis. The analysis of temperature distribution includes heat transfer though the boundary surface including conduction, convection and radiation. The analysis of heat transfer is decoupled with the analysis of deformation and the material interaction is considered through iteration procedure. The effect of important process parameters including die angle and extrusion ratio in the process is investigated. Due to the geometric feature for the container extrusion through conical dies, automatic remeshing is mandatory. Automatic remeshing is achieved by introducing the modular remeshing technique.

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공구끝단반경이 고려된 2차원 금속절삭에 대한 열-점소성 유한요소해석 (Thermo-viscoplastic finite element analysis of orthogonal metal cutting considered tool edge radius)

  • 김국원;이우영;신효철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권1호
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    • pp.1-15
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    • 1998
  • In this paper, thermo-viscoplastic finite element analysis of the effect of tool edge radius on cutting process are performed. The thermo-viscoplastic cutting model is capable of dealing with free chip geometry and chip-tool contact length. The coupling with thermal effects is also considered. Orthogonal cutting experiments are performed for 0.2% carbon steel with tools having 3 different edge radii and the tool forces are measured. The experimental results are discussed in comparison with the results of the FEM analysis. From the study, we confirm that this cutting model can well be applied to the cutting process considered the tool edge radius and that a major causes of the "size effect" is the tool edge radius. With numerical analysis, the effects of the tool edge radius on the stress distributions in workpiece, the temperature distributions in workpiece and tool, and the chip shape are investigated.estigated.