• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1367-1375
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• 2010

본 연구에서는 핫스템핑 소재로 사용되는 보론합금강판 22MnB5의 단일 겹치기 점용접에서 용접부의 강도 향상을 위한 최적화를 수행하였다. 최적화 과정은 다구찌 실험계획법에 의해 행해졌으며 공정변수는 전류, 가압력 및 통전시간으로 선정하였고, 잡음인자로서 핫스템핑 시 소재의 가열온도와 유지시간을 고려하였다. 가열조건에 따라 22MnB5 표면의 알루미늄 도금층과 모재 간의 확산반응에 의해 화합물층 두께에 산포가 발생하였으며 이러한 산포는 너겟의 형성에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 한편 용접부의 인장전단강도를 목적함수로 하였을 때, 이러한 가열조건에 강건한 최적의 용접 조건은 전류 8kA, 가압력 4kN, 통전시간 18cycle로 선정되었다. 최적 조건의 검증 결과 용접부의 인장전단강도 는 32kN으로서 요구되는 규격인 23kN보다 크게 증가되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권10호
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• pp.1179-1185
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• 2011

용접이음부의 신뢰성 확보는 구조물의 건전성과 내구성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 점용접 이음재의 피로설계기준(fatigue design criterion)을 정하기 위해서는 정확한 응력해석과 체계적인 피로강도평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 실제 전동차량 차체에 많이 적용되는 냉간 및 열간압연강판인 SPCC, SPCE, SPHE을 대상으로 기하학적 인자(geometrical factors)들을 선별해서 TS형과 CT형의 대표적인 점용접 이음재 시험편을 기본모델로 하여 인장전단하중을 가하여 피로강도 및 피로특성을 평가하고자 하였다. 그리고 피로균열의 발생과 성장 기구에 대한 영향을 분석하기위해 용접 시 발생되는 여러 가지 주요인자들 중 입열량에 의해 발생할 수 있는 용접잔류응력을 X-ray 회절법에 의해 실험적으로 해석하였다. 그리고 이러한 해석을 통하여 얻어진 결과를 중첩(superposition)함으로 해서 잔류응력을 고려했을 경우 너깃 단 최대주응력으로 피로강도를 재평가하여 합리적인 피로설계기준(fatigue design criterion)을 재정립하고자 하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권4호
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• pp.161-169
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• 2004

In this study, we investigated fatigue crack growth behavior of laser welded sheet metal due to a single overload. Fatigue specimens were made using butt joint of cold rolled sheet metal that was welded by $CO_2$ laser. The fatigue crack propagation tests were performed in such a way that fatigue loading was parallel to the weld line while crack propagation was perpendicular to the weld line. Single overload was applied when fatigue crack tip was arrived near the weld line. The distances between the crack tip and the weld line at which a single overload was applied were 6, 4 and 2mm. The effect of specimen thickness and overload ratio on the fatigue behavior was determined. The plastic zone size of crack tip due to the single overload was determined from the finite element analysis. For investigating fatigue crack growth behavior, we used different thickness specimen 0.9mm and 2.0mm, and variable overload ratio applied fatigue crack propagation test. Also we used finite element analysis for investigating the plastic zone size of crack tip when single overload applied

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권7호
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• pp.1131-1138
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• 2001

This paper concerns the crashworthiness of the widely used vehicle structure, the spot welded hat and double hat shaped section members, which are excellent on the point of the energy absorbing capacity and low production cost. The target of this paper is to analyze the energy absorption capacity of the structure against the front-end collision, and to obtain useful information for designing stage. Changing the spot weld pitches on the flanges, the hat and double hat shaped section members were tested on the axial collapse loads in impact velocities of 4.72m/sec, 6.54m/sec, 7.19m/sec and 7.27m/sec. To efficiently review the collapse characteristics of these sections, the simulation have been carried out using explicit FEM package, LS-DYNA3D. The solutions are compared with results from the impact collapse experiments.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.19-21
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• 2019

본 논문에서는 용접 전문의 전력단 스위치로 MOSEFT을 사용하는 ZVS-PWM 스위칭 방식의 풀브리지 회로에 대한 연구결과를 발표한다. 제안된 ZVS-PWM 풀브리지 컨버터는 스위칭 주파수를 60kHz로 사용하고 변압기를 병렬로 적용해 고전력밀도를 갖도록 설계되었다. 변압기 병렬 구동 시 발생하는 전력 불균형 현상은 공통모드 결합 인덕터(CMCI; Common Mode Coupled Inductor) 부착을 통해 개선되었다. 본 논문은 제안된 회로의 연구를 실험을 통해 검증하고 이에 대한 실험 결과 및 분석을 나타내고 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권4호통권41호
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• pp.351-362
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• 1999

용접 및 볼트 연결부 균열이 사장교 케이블 정착부의 동특성에 미치는 영향을 파악하여, 국부적으로 취약한 케이블 정착부의 손상을 현장에서 쉽게 탐지할 수 있는 가능성을 제시하였다. 해석대상 구조물로서 현재 서해안고속도로의 일부로 시공되고 있는 서해대교 케이블 정착부를 선택하였다. 케이블과 정착부의 연결판을 케이블요소 및 쉘요소로 함께 모델링하여 자유진동해석을 수행하였다. 해석결과 케이블 정착단에서 용접부 균열이 발생한 경우, 연결판의 고유진동수가 균열이 발생하지 않은 경우에 비하여 최대 16%정도 작아짐을 확인하였다. 따라서, 연결판의 고유진동수를 측정하여 케이블 정착부의 손상을 충분히 파악할 수 있다고 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.275-284
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• 1991

최근 압력용기, 고압배관, LNG Tank 및 선체등의 구조물 파괴에 대한 안전성을 보증하기 위하여, 구조부재의 표면결함에 대한 균열성장 거동을 파악하는 것이 중요한 과제중에 하나라고 인식되어지고 있다. 본 연구에서는 단일 및 복수표면 결함의 피로균열 성장을 바탕으로 표면에서 관통되기까지의 균열성장 수명의 추정등 실질적이고 일반적인 문제들을 해석할려고 시도하였다. 또한, 복수균열 문제에 적용하기 위하여 복수 언더컷의 합체진전현상을 검토하였으며 단일 언더컷과 복수 언더컷의 전파특성이 유사함을 밝혔다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.94-101
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• 2019

본 연구에서는 초음파 용접기의 진동에너지를 모재에 전달하는 금속 용접용 혼의 형상설계를 위해 해석적 기법을 적용하였으며, 20kHz 영역에서 사용되는 한파장 바 형상을 갖는 용접용 혼의 형상설계를 위해 FEM(Finite Element Method)을 사용하였다. 봉의 종진동 이론을 Ansys APDL(Ansys Parametric Design Language)에 적용하여 혼의 형상을 최적화하였다. 적절한 혼의 형상을 도출하기 위해 진동의 입력면과 출력면의 면적비와 혼의 축방향 길이비를 이용하여 총 25가지의 모델을 설계하였으며, Modal 해석과 Harmonic 해석을 통해 균일한 진동특성을 확보하고자 하였다. 스텝 바혼의 끝단부(팁)의 균일도 90%이상을 확보하기 위해 Harmonic 해석을 통해 길이비, 면적비를 결정하였고 이에 따라 혼의 총길이 130mm, 스텝 길이 65mm, 출력단 면적 28.79mm의 혼을 설계하였다. 설계치수를 바탕으로 Titanium (Ti-6Al-4V)-GR5 재료를 이용하여 혼을 제작하였다. 또한, 별도로 구성된 초음파 용접시스템을 이용하여 혼의 끝단부의 진동 진폭률 및 변위특성을 평가하였다. 최적화된 혼의 진폭률은 51%까지 향상됨을 확인하였다. 최종적으로 균일한 종방향 스텝 바혼을 설계하였으며, 끝단부(팁)의 균일도 97.4%이상을 확보하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제18권1호
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• pp.104-109
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• 2000

Based on the principle of complementary energy, an analytical method is developed which focused on the end effects for determining thermal stress distributions in the clad beam. This method gives the stress distributions which completely satisfy the stress-free boundary condition at the edge. Numerical results shows that shear and peeling stress at the interface between the substrate and clad are significant near the edge and become negligible in the interior region. Even thought the relative location where the maximum or minimum stresses take place moves to interior as the length of the beam becomes smaller, the absolute location from the free end and the value of these stresses are the same in spite of the variation of the length of beam.

• Journal of Welding and Joining
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• 제23권1호
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• pp.61-68
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• 2005

An analytical method for determining the thermal stress distributions in a 3-layered beam is developed, which is focused on the end effects. This method gives the stress distributions which satisfy the stress-free boundary condition at the end completely. For verification of the method, a numerical example which was introduced by other researchers is treated. The stress distributions agree with the results of other researchers. The results show that the show and peeling stresses at the interfaces are significant near the edge and become negligible in the interior region.