• Transactions of Materials Processing
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• v.13 no.7
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• pp.570-579
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• 2004

정상상태 압연공정의 오일러리안 공정해석 모델에 관한 연구들을 종합 정리하였다 본 연구의 유한요소해석 모델은 집합조직의 발전에 따른 이방성과 미세기공의 성장에 따른 기계적 성질의 열성화를 평형방정식에 직접 결합하였다 따라서 집합조직의 발전 및 기공률의 변화를 예측하고 동시에 이방성과 기계적성질의 열성화를 해석에 반영할 수 있다. 더불어 오일러리안 해석에서 형상예측을 위하여 자유곡면 수정법과 유선추적법을 유한요소해석 모델에 결합하였다 본 연구의 공정해석 모델을 평판 압연, 클래드압연, 삼차원 사각단면봉의 압연 및 형상압연에 적용하여 집합 조기의 발전, R-값, 항복곡면, 결함성장 등의 기계적성질의 변화 예측과 클래드 압연시에 이중재 접촉면 형상, 배불림, 형상압연 시의 단면변화 등의 형상변화 예측을 보여주었다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1999.03b
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• pp.265-268
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• 1999

열간 박판 압연공정에서의 압연하중 압연동력을 실시간으로 계산할 수 있는 모델식을 유한요소 해석결과들을 이용하여 개발하였다 압연하중 압연동력값 결정에 비교적 큰 영향을 주는 인자들로는 형상계수 압하률, 률직경 률속도 스트립 입측온도, 탄소함량, 마찰계수들은 이론적으로 계산이 가능한 무마찰의 균일 평면 변형유 압축공정의 금형하중(F、) 동력 (P、)식을 도입함으로써 내삽모델식에서 제외시킬수 있었다 쿨롱마찰계수($\mu$) 0.3 일 경우의 유한요소해석 결과 데이터들을 내삽법(interpolation)을 통해서 다항식 형태로 {{{{ {F } over {F、 } }}}}, {{{{ { {P }_{f } } over { {P }_{d } } }}}}, {{{{ { {P }_{d } } over { {P }^{、 } } }}}} 식들을 구하였다 마찰계수에 따른{{{{ {F } over {F、 } }}}} {{{{ {P } over { {P }^{、 } } }}}}값의 변화는 형상계수에 따라 기울기가 결정되는 직선 형태로 나타내어짐을 유한요소해석 결과로부터 관찰 할 수 있었다. 이와같이 구한 압연하중 압연동력 모델식의 유효성을 검증하기 위해 무작위로 추출한 실제공정들에서 모델식으로 계산한 압연하중 압연동력 값들을 유한요소해석결과와 서로 비교해 보았다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.8
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• pp.855-861
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• 2011

We predict the rolled-strip profile for a 6-high mill using thin rolling theory and a numerical model. In the numerical model, we calculate the distributions of the contact pressures between the rolls and the rolling pressure between the strip and the work roll in the transverse direction using the geometric structure of the 6-high mill and the boundary conditions. We determine the distribution of the rolling pressure in the rolling direction via a thin-foil rolling model using Fleck's theory. We calculate the three-dimensional elastic deformation of the work roll using the pressures of the width and rolling directions. We then obtain the three-dimensional strip profile via the elastic deformation of the work roll during the rolling process. The profile is verified by a thin cold-rolling test and FE simulation.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.43.2-43.2
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• 2009

Al-Mg 알루미늄 합금은 강도가 높고 성형성이 우수하여 수송기기 경량화용 소재로서 사용량이 증가하고 있다. 특히고강도 특성을 보이는 Al-Mg-Mn합금은 자동차, 선박및 철도차량등의 형재 및 판재로 그 사용량이 증가하고 있다. 또한 결정립을 미세화 시킨 Al-Mg-Mn합금판재의 경우에는 온간성형으로 복잡한 형상의 판재부품제조에 사용되고 있다. 연속주조공정인 Twin roll strip casting(TRC)은용탕으로부터 직접 판재를 생산할 수 있는 공정으로 주로 순알루미늄계열의 판재 생산에 사용되고 있으나 최근에는 고강도 판재의 저비용 생산을 위하여 고합금계 판재에 적용하는 연구가 수행되고 있다. 합금량이 높은 고강도Al-Mg계 합금의 TRC 주조시 고액공존구간이 커서 더욱 정밀한 공정제어가 필요하다. 또한 기존의 슬라브주조방식보다 높은 냉각속도로 주조가 가능하기 때문에 결정립 및 정출상의 미세화공정으로 응용되기도한다. 본 연구에서는 TRC공정을 기초로 주조시 열간 압연의효과를 동시에 부여하는 용탕직접압연공정을 개발하였으며 상용 고강도 알루미늄 합금인 5083합금 판재를제조하였다. 또한 기존 Al-Mg 합금에 Mn을 첨가하여 용탕직접압연함으로서 정출상의 크기 및 밀도를 제어하여 강도가 우수한 Al-Mg-Mn 합금판재를 제조하는 기술을 개발하였다. 용탕직접압연된 Al-Mg-Mn계 합금의 경우에 주조시 높은 냉각속도로 인하여 결정립이 미세하고 Al6Mn과 같은 미세한 정출상이 다량 형성되었으며, 최종압연 및 열처리에 의하여 높은 강도를 갖는 고강도 알루미늄 합금 판재의 제조가 가능하였다.

• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.82-95
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• 2011

다결정압연판재는 열가공공정을 거쳐서 생산되므로 공정의 특성을 반영하는 미세조직/집합조직 특성을 가지게 된다. 결정립들은 특정방향으로 배향하고 결정립의 형상과 크기도 변화한다. 이러한 변화는 거시적으로 다결정판재의 이방성으로 귀결이 되는데, 근본적으로 판재를 구성하는 단결정들의 기계적 물성이 각각의 방향별로 이방성을 띄기 때문이다. 본 자료에서는 압연공정시 다결정판재의 수직/평면이방성의 발생원인을 집합조직과 결정소성학을 이용하여 제시하고자 하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2004.06a
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• pp.89-94
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• 2004

Profile ring rolling process for large slewing rings of alley steels are developed. A profile ring with a round groove located asymmetrically on the outer surface is rolled. The process is simulated by the finite element method. The general-purpose commercial finite element analysis software, MSC.Superform, was used. Experiments are carried in the ring rolling machine and compared with the analysis.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.24 no.5 s.176
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• pp.1215-1230
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• 2000

Parallel Approaches using Cray T3E which is NIPP (Massively Parallel Processors) machine are presented for the efficient computation of the finite element analysis of 3-D shape rolling processes. D omain decomposition method coupled with parallel linear equation solver is used. Domain decomposition is applied for obtaining element tangent stifffiess matrices and residual vectors. Direct and iterative parallel algorithms are used for solving the linear equations. Direct algorithm is_parallel version of direct banded matrix solver. For iterative algorithms, the well-known preconditioned conjugate gradient solver with Jacobi preconditioner is also employed. Moreover a new effective iterative scheme with block inverse matrix preconditioner, which is named by present authors, is presented and its results are compared with the one using Jacobi preconditioner. PVM and MPI are used for message passing and synchronization between processors. The performance and efficiency of each algorithm is discussed and comparisons are made among different algorithms.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.10
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• pp.1437-1442
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• 2010

A slipper metal is used for power transmission in the aluminum hot rolling process. The slipper metal connects a spindle with a coupling. Therefore, if the slipper metal is seriously damaged, the spindle and the coupling will crash into each other. Therefore, preventing the destruction of the slipper metal is essential for ensuring a long mechanical life cycle. In this study, the structural analysis and optimal design of the slipper metal was carried out by finite element method for life extension of the slipper metal. To verify the interference of spindle assembly with modified slipper metal, a kinematics simulation was performed by applying various combinations of dynamic boundary conditions. As a result of structural analysis and optimal design of the slipper metal, the maximum stress of the modified slipper metal was lower than that of the initial model by 22%.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.21 no.6
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• pp.634-641
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• 2001

Shape memory alloy has been used to improve the tensile strength of composite by the occurrence of compressive residual stress in matrix using its shape memory effect. In order to fabricate shape memory alloy composite, TiNi alloy and A16061 were used as reinforcing material and mix, respectively. In this study, TiNi/A16061 shape memory alloy composite was made by using hot press method. However, the specimen fabricated by this method had the bonding problem at the boundary between TiNi fiber and Al matrix when the load was applied to it. A cold rolling was imposed to the specimen to improve the bonding effect. It was found that tensile strength of specimen subjected to cold rolling was more increased than that of specimen which did not underwent cold rolling. In addition, acoustic emission technique was used to quantify the microscopic damage behavior of cold rolled TiNi/A16061 shape memory alloy composite at high temperature.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.6
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• pp.511-517
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• 2009

In this paper an finite element approach for the edge crack analysis of silicon-steel sheet during cold rolling is presented. Based on the damage mechanics, the proposed approach follows the analysis steps which are composed of damage initiation, damage evolution and fracture. Through those steps, we can find out the initiation instant of crack and resulting propagated length and shape of the crack. The material constants related to fracture is experimentally obtained by tension tests using standard sheet-type specimen and notched sheet-type specimen. To evaluate the prediction accuracy, we performed a pilot rolling test with a initially notched sheets. It is shown that the results obtained by the approach converged to the experimental one concerning about the direction and length of propagated crack. The capability of the proposed one is demonstrated through the application to the actual silicon-steel rolling mill.