• 대한기계학회논문집A
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• 제37권4호
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• pp.529-535
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• 2013

알루미늄 확장 금속망 심재와 스테인리스강 면재를 에폭시 수지로 접합하여 제조되는 새로운 박판샌드위치 판재의 제조방법을 제시하고 이의 굽힘 거동을 조사하였다. 강도 및 강성도에 대한 이론해를 제시하고 실험을 통하여 프레스 성형성과 굽힘강도 증대효과 등을 평가하였다. 제시된 제조방법과 재료조합에서 삼점굽힘 하중 작용 시 면재-심재 접착부 분리 현상보다 면재의 항복이 훨씬 조기에 발생하여 본 샌드위치 판재의 우수성을 확인하였다. 샌드위치 판재의 강성도 및 면재 항복이 발생하는 하중과 접착부 분리 하중 등에 대하여 유도된 이론식이 실험 결과와 비교적 잘 일치하였다. 동일한 무게를 갖는 균질 판재와 비교하여 강도와 강성도면에서 월등하고 프레스 성형성도 우수할 것으로 평가되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.921-926
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• 2015

엠보싱된 알루미늄 판재는 표면적이 증가하여 방열효과가 뛰어나고 가공경화에 의해 굽힘강성이 증가하여 자동차 열차단기에 널리 사용된다. 하지만 판재의 특성상 주름발생률이 높아 프레스 성형에 많은 제약이 따른다. 본 연구에서는 3차원 구조 알루미늄 판재의 프레스 성형성 평가를 위한 기초연구로 3차원 구조 엠보싱 콘 형상 판재의 기계적특성을 평가하고 굽힘실험을 통해 프레스 가공 후 발생하는 스프링백을 정량적으로 평가하였다. 엠보싱 판재는 패턴의 방향에 따라 인장특성이 상이하다. 특히 평행 엠보싱 시편의 경우 항복응력이 감소하며 대각 엠보싱 시편의 경우 항복응력이 증가하게 되고 영률의 감소가 크게 나타난다. 그 결과 굽힘 성형가공 후에 스프링 백에 영향을 미친다.

• Composites Research
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• 제13권2호
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• pp.81-90
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• 2000

자동차의 경량화를 위해서 AA5182/Polypropylene/AA5182 형태의 알루미늄 합금과 폴리프로필렌으로 구성된 샌드위치 판재가 개발되었다. 샌드위치 판재의 성형성을 평가하기 위해서 0.2mm 두께의 AA5182 판재와 1.2mm 두께의 샌드위치 판재의 성형한계도를 수정된 Marciniak-Kuczynski(M-K) 이론에 의해서 구하였다. 판재의 이방성을 표현하기 위해서 Hill의 1948년 항복곡선 표현 식을 사용하였다. 그 결과 샌드위치 판재의 성형한계도가 AA5182판재보다 더 우수하게 평가되었으며 이것은 실험값과 잘 일치하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권8호
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• pp.889-897
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• 2011

본 연구에서는 핵연료 지지격자체의 재료인 Zircaloy-4 와 Zirlo 판재의 이론적 성형한계 예측모델을 제시했다. 먼저 인장시험 및 이방성시험으로 응력-변형률곡선과 이방성계수를 획득했으며, NUMISHEET 96을 따르는 돔장출시험으로 두 재료의 실험적 성형한계도들을 얻었다. 이론적 성형한계도는 성형한계모델과 항복조건의 영향을 받는다. Swift 확산네킹이론, Marciniak-Kuczynski 의 재료결함 모델, Storen-Rice 의 정점이론을 이용해 부변형률이 양인 구간에서의 성형한계 곡선을 구했으며, 부변형률이 음인 구간에는 Hill 의 국부네킹 이론을 적용했다. 또한 재료이방성을 고려하기 위해 Hill 48, Hosford 79 항복조건을 사용 했다. Swift 확산네킹모델 (Hill 48 항복조건 적용)과 Hill 모델은 각각 변형률비가 양과 음인 영역에 대해 Zircaloy-4의 성형한계도를 비교적 정확히 예측하며, Zirlo의 성형한계도는 Hosford 79 항복조건 (a = 8)을 적용한 Storen-Rice 모델로 나타낼 수 있다.

• 소성∙가공
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• 제13권1호
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• pp.15-20
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• 2004

본 연구에서는 자동차용 판재 성형시 발생하는 스프링백을 정확히 예측하기 위하여, 수정된Chaboche형에 기초한 혼합형 등방-이동경화규칙이 개발되었다. 또한 판재의 이방성을 위하여 최근 개발된 Barlat의 YId2000-24 비이차 비이방성 항복 함수가 이용되었다. 단순인장실험과 인장/압축(압축/인장) 실험에 의하여 Bauschinger 및 transient 거동과 비이방성이 측정되었으며, 유한요소해석에 의한 구성방정식의 검증을 위해 실제 자동차 부품을 부분 변형시킨 double S-rail이 제작되었다. 수정된 Chaboche 형 조성방정식과 비등방 항복함수를 적용한 유한요소에 의한 수치해석의 결과는 굽힘에 의한 스프링백과 비틀림에 있어서 실험과 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 소성∙가공
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• 제25권4호
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• pp.275-282
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• 2016

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.380-388
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• 2016

본 논문에서는 판형 열교환기 등에 널리 이용되고 있는 순 티타늄 판재의 프레스 성형성을 평가하기 위해 인장실험을 수행하였고 인장실험결과를 가장 잘 피팅할 수 있는 가공경화 모델을 제안하였다. 또한 항복곡면의 도출을 위해 단축변형, 평면변형, 순수전단변형 등 다양한 변형모드 하에서의 인장실험을 실시하였다. 이 제안된 모델을 Hora의 수정된 최대하중조건식에 적용하여 프레스 성형성을 평가하기 위해서 널리 사용되고 있는 성형한계선을 예측하였고 그 결과를 장출성형실험에서 구한 성형한계선과 비교하였다. 도출한 항복곡면을 잘 묘사하기 위한 이방성 항복조건식과 본 연구에서 제안된 가공경화 모델은 순 티타늄 판재의 프레스 성형성의 척도인 성형한계선을 잘 예측함을 알 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제8권3호
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• pp.79-88
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• 1990

Welded joint often contains soft or softened regions such as the HAZ of TMCP steel welded with high heat input. In this study, the equivalent yield strength of plate structure containing softened region was predicted by FEM analysis, and its incremental behavior was explained with the results of the analysis. The calculated results of yield strength indicated the following for the plate structures. 1) As the softened region starts to yield, shear stress begins to build up along the boundary between base metal and softened region. This results in multi-axial stress condition which gives restraint on the softened region. 2) Restraint effect has a significant influence on the distribution of the shear stress, the nominal stress, and the strain. 3) The yielding behavior of softened region becomes the same as that of base metal when both ratios of length to width and thickness to width of softened region are larger than 30 and 13 respectively.

• 소성∙가공
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• 제20권5호
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• pp.369-376
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• 2011

본 연구를 통하여 비이차 비등방 항복 응력 포텐셜들의 근접 짝되는 변형률 속도 포텐셜들에 대해서 정리하고 Yld2000-2d의 근접 짝되는 Srp2003-2d에 대해서 상세 설명하였다. 제안된 비이차 비등방 변형률 속도 포텐셜 Srp2003-2d 식 형태가 소개 되었고, 볼록성이 증명되었다. 아울러 이방성 상수를 구하는 방법이 제시되었다. Srp2003-2d의 소성 거동을 살펴보기 위하여 자동차 용 알루미늄 합금 판재 AA6022-T4와 항공재료용 알루미늄 합금 AA2090-T3에 응용되었다. Srp2003-2d는 항복 응력 포텐셜 Yld2000-2d와 거의 흡사한 짝됨을 보여 주었으며, 알루미늄 판재의 비등방성을 적절히 묘사하였다. Srp2003-2d는 알루미늄 판재의 성형 공정의 모사를 위하여 이상 공정 이론을 비롯한 강소성체 재료에 대한 정식화에 적절히 응용될 수 있을 것이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.287-292
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• 2022

본 논문에서는 소재의 강도에 따라 U 채널형상 제품의 판재성형공정에서 발생하는 스프링백 현상의 산포경향의 분석을 수행하였다. 성형공정의 유한요소해석 및 신뢰성 기반 최적화 기법을 적용하여 인장강도, 항복강도, 소재 두께 등 재질 산포와 마찰계수와 패딩력 등의 공정 산포를 고려하여 산포해석을 실시하였다. 산포해석 결과 산포에 유의한 영향을 미치는 인자는 항복강도와 인장강도 순으로 나타났으며, 소재의 인장강도가 클수록 스프링백 양은 증가하는 반면 스프링백의 산포량이 감소하는 것을 확인하였다. 주요 변형이 발생하는 펀치 어깨부와 다이 어깨부의 변형률과 응력 산포 분석을 통하여 스프링백 산포량 감소의 원인을 분석하였다. 본 논문에 제안된 산포분석기법을 활용할 경우 불가피하게 발생하는 성형공정의 산포를 예측하고 대응이 가능할 것으로 기대된다.