• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.539-540
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• 2011

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권4호
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• pp.310-320
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• 2009

피닝잔류응력은 통상 XRD 실험법으로 측정되며, 다양한 X-선 조사면적들에서 면적평균해를 준다. 해석연구들 대부분 단일절점 해석해를 소개할 뿐 면적평균해를 전혀 고려하지 않고 있다. 따라서 XRD 실험해와 큰 차를 갖는 것은 자명하다. 이에 본 연구에서는 3차원 다중충돌 대칭-셀 모델을 활용해, 면적평균 피닝잔류응력해를 얻었다. 대칭-셀은 통합인자와 소성숏을 포함하며, 숏피닝 현상 들이 충분히 반영된다. 대칭-셀 A-D 네 충돌위치 에서 4-절점평균해를 얻었으며, 대칭-셀의 각 단면 ($0.4mm{\times}0.4mm$)에 포함된 전체절점에서 면적평균 해를 얻었다. 그리고 해석해들을 XRD 실험해와 비교했다. 소성숏 면적평균해가 4-절점평균해보다 XRD 실험해로의 근접성이 뛰어났다. 또한 양축 등가응력으로의 완벽한 수렴성을 보였다. 이로써 면적평균해에 기초한 유한요소 알멘선도를 구해, 유한요소 아크하이트, 유한요소 피닝커버리지 및 투사속도들간의 관계식들을 유도하였다. 유한요소 알멘선도는 김태형과 이형일이 정리한 실험적 알멘선도의 추이를 따랐으며, 그 유효성이 한층 향상됐다. 유도식들을 활용하여, 주요 피닝소재들 AISI4340, AISI4140, SPS8에서 유한요소 면적평균 해들을 얻고 XRD 실험해들과 비교했다. 피닝소재 모두에서 표면 및 최대압축잔류응력, 변형깊이가 실험해와 잘 일치하여, 피닝부품들의 잔류응력해 예측에 유한요소 알멘선도가 매우 유용함을 확인 했다. 이상과 같이 본 연구의 면적평균해가 실제 XRD 잔류응력 측정해를 매우 잘 따른다는 점에 주목되며, 궁극적으로 실재하는 숏피닝 잔류응력 평가를 위한 체계적인 해석방법임을 확인했다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권5호
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• pp.545-551
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• 2013

본 연구에서는 내식성이 우수한 동합금에 대하여 내구성 향상을 위해 쇼트피닝 시간을 변수로 표면 개질하여 전기화학적 특성과 조직 변화를 관찰하였다. 그 결과 쇼트피닝 후 표면에 전체적으로 요철이 발생하였으며, 시간이 증가할수록 커버리지 향상에 따른 균질화 현상이 관찰되었다. 또한 쇼트피닝된 모든 시험편에서 경도가 향상되었으며, 쇼트피닝 시간이 3.5분일 때 52 %의 경도향상을 나타냈다. 그리고 이때 전기화학적 특성은 쇼트피닝을 실시하지 않은 경우와 유사하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제34권2호
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• pp.151-156
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• 2017

Shot peening is widely used to improve the fatigue life and strength of various mechanical parts and an accurate method is important for the prediction of the compressive residual stress caused by this process. A finite element (FE) model with an elliptical multi-shot is suggested for random-angled impacts. Solutions for compressive residual stress using this model and a normal random vertical-impact one with a spherical multi-shot are obtained and compared. The elliptical multi-shot experimental solution is closer to an X-ray diffraction (XRD) than the spherical one. The FE model's peening coverage also almost reaches the experimental one. The effectiveness of the model based on an elliptical shot ball is confirmed by these results and it can be used instead of previous FE models to evaluate the compressive residual stress produced on the surface of metal by shot peening in various industries.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.191-196
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• 2005

The effects of shot peening on the fatigue strength of SK-5M steel is investigated by experiment. The shot peening process is investigated optimum peening condition by changing impeller speed and exposure time. Bending fatigue test is accomplished to investigate the effect of optimum peening condition on the fatigue characteristics. As exposure time is increased, fatigue life in high stress is increased in early stage, become the maximum from 60 to 100 seconds, and then is decreased. Observing fracture surface through SEM after fatigue test, we can see clear configuration of cracks and peening layer.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권8호
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• pp.642-653
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• 2008

In this paper, we propose a 3-D finite element (FE) analysis model with combined physical behavior and kinematical impact factors for evaluation of residual stress in multi-impact shot peening. The FE model considers both physical behavior of material and characteristics of kinematical impact. The physical parameters include elastic-plastic FE modeling of shot ball, material damping coefficient, dynamic friction coefficient. The kinematical parameters include impact velocity and diameter of shot ball. Multi-impact FE model consists of 3-D symmetry-cell. We can describe a certain repeated area of peened specimen under equibiaxial residual stress by the cell. With the cell model, we investigate the FE peening coverage, dependency on the impact sequence, effect of repeated cycle. The proposed FE model provides converged and unique solution of surface stress, maximum compressive residual stress and deformation depth at four impact positions. Further, in contrast to the rigid and elastic shots, plastically deformable shot produces residual stresses closer to experimental solutions by X-ray diffraction. Consequently, it is confirmed that the FE model with peening factors and plastic shot is valid for multi-shot peening analyses.

• 한국CDE학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.12-18
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• 2014

Shot-peening is frequently used on various mechanical parts because it can improve the fatigue life of components by generating compressive residual stresses on the surface. This can be done by repeatedly hitting the work-piece surface with small balls and making indentations on it. In fact, finding optimal peening time among various peening parameters is the most important. Under-peening can not improve the fatigue life sufficiently while over-peening causes cracks and reduces fatigue life in contrast. In general, optimal peening time is experimentally determined by measuring arc-height using Almen-strip in accordance with SAE J442 standard. To save the time and efforts spent in carrying out experiments to find optimal peening time, this paper presents a computer simulation algorithm for the estimation of surface coverage made by impeller type shot-peening machines (PMI-0608). Surface coverage is defined as the proportion of the work-piece surface that has been indented in a given time of shot-peening. An example (standard tensile test specimen) is presented to validate the proposed method.