• 전산구조공학
• /
• 제7권3호
• /
• pp.133-141
• /
• 1994

강도활용을 극대화한 볼트의 소성역체결시 볼트의 항복은 볼트에 발생한 인장응력과 너트 나사산과의 접촉면에서 오는 마찰토오크에 의한 전단응력과의 조합에 의한 영향을 받는다. 볼트는 최소단면적인 나사부중 너트와 물리지 않은 여우나사부에서 먼저 항복을 일으킨다. 볼트재료는 대체로 항복과 더불어 소성경화를 보이며 그 정도는 고강도재료에서 인장강도의 10%정도이다. 본 연구에서는 소성역체결시의 거동해석을 변형도증분이론에 의거 해석하였다. 항복은 최소단명이 원통의 표면에서 시작되며 이를 두께가 얇은 원통으로 취급하였다. 항복의 전파는 이들 얇은 원통이 체결이 진행됨에 따라 순차적으로 항복에 이르는 것으로 보고 이 얇은 원통들을 항복시키는데 필요한 축력과 토오크를 합하여 체결종료시의 볼트축력과 (나사면마찰) 토오크로 하였다. M10미터 가는 나사를 계산과 실험에 사용하였다. 축력과 마찰토오크의 마찰계수에 대한 변화관계를 보여주는 그래프와 더불어 실험에서 사용한 볼트의 설계보조 선도를 제시하였다. 이 설계보조용 선도는 실험실에서 얻어진 토오크계수와 마찰계수와의 관계를 그린 것으로 윤활, 포면처리등 현장조건에 따라 달라진 마찰계수를 적절히 취급하는데 효과적으로 활용이 가능하다.

• 한국재난정보학회 논문집
• /
• 제15권2호
• /
• pp.186-197
• /
• 2019

연구목적: 본 연구에서는 대변형 효과를 구현할 수 있는 유한요소 해석기법을 기반으로 반복하중에 의한 스테인리스강의 이력거동을 정확하게 평가할 수 있는 비선형 반복소성 손상모델을 개발하였다. 연구방법: 개선된 운동경화 모델과 등방경화 법칙을 연계하여 반복하중 하에서의 재료의 거동을 모사하는데 필요한 반복소성 모델을 개발하였으며, 이를 비선형 손상모델과 결합하였다. 연구결과 및 결론: 제안된 비선형 손상모델을 검증하기 위하여 변형률 제어 단조 및 반복하중 시험을 모사하였으며, 이를 통한 해석결과를 시험결과와 비교하였다. 비교 결과, 본 연구에서 제안한 비선형 손상모델은 스테인리스강의 반복하중 하에서의 이력거동을 정확하게 모사할 수 있음을 확인하였다.

• 대한금속재료학회지
• /
• 제47권11호
• /
• pp.707-715
• /
• 2009

This paper deals with cyclic stress and strain responses during isothermal low cycle fatigue (LCF) and thermo-mechanical fatigue (TMF) loadings on Nb and Mo containing 15Cr stainless steel, which is used for exhaust manifolds in automobiles. The test temperatures ($T_{i}$) of the isothermal LCF were 600 and $800^{\circ}C$. The minimum temperature of the TMF test was $100^{\circ}C$ and the maximum temperaures ($T_{p}$) were varied between 500 and $800^{\circ}C$. In both loading conditions, weak cyclic softening is observed at $T_{i}=T_{p}=800^{\circ}C$, but the transition to strong cyclic hardening is completed with the temperature decrease below $T_i=600{\sim}700^{\circ}C$ for LCF and $T_{p}=500{\sim}600^{\circ}C$ for TMF. The stress-strain hysteresis loops in the TMF loading show a significant stress relaxation during compressive (heating) half cycle at $T_{p}>500^{\circ}C$, which develops tensile mean stress during cycling. Due to the stress relaxation, the TMF test sample reveals much lower dislocation density than the isothermally fatigued sample at the same temperature with $T_{p}$. A detailed correlation between fatigue microstructure and cycling deformation behavior is discussed.

• Composites Research
• /
• 제36권5호
• /
• pp.369-376
• /
• 2023

본 연구에서는 복합소재의 기지재로 활용되고 있는 에폭시 고분자의 가교율이 항복표면에 미치는 영향을 분자동역학 해석을 통해 평가하고자 한다. 분자동역학 해석을 활용하여 가교율에 따른 에폭시 모델을 형성한 후, 상온-대기압 조건하에서 단축 변형 해석 및 평면응력 조건을 고려한 다축 변형 해석을 수행하였으며, 해석 데이터를 통하여 가교율에 따른 영률, 항복점, 항복표면, 그리고 경화지수를 도출하였다. 해석 결과, 영률 및 응력은 기존 선행 연구들에서 조사되었듯이, 가교율에 따라 증가하는 경향을 확인하였다. 다축 변형 시에는, 이러한 가교율과 도출된 응력간의 관계가 하중의 방향에 따라 의존적임을 확인하였는데, 가교율이 증가할수록 단축 인장 영역에 비해, 이축 압축 영역의 항복표면은 빠른 속도 팽창하였으며, 이로 인한 항복표면의 상이함을 관측하였다. 이를 통해, 고분자 소재의 항복 표면의 압력의존성은 소재의 가교 정도에 의존적이며, 항복이 진행될수록, 압력의 존성은 동일 소재 하에서도 변할 수 있음을 확인하였다.

• 농업과학연구
• /
• 제13권2호
• /
• pp.255-264
• /
• 1986

수확시기(收穫時期)의 벼줄기에 대(對)한 역학적(力學的), 점탄성적(粘彈性的) 특성(特性)을 구명(究明)하기 위(爲)해 압축시(壓縮時) 최대압축하중(最大壓縮荷重), 이력현상(履歷現象), 가공경화현상(加工硬化現象) 및 점탄성(粘彈性) 거동(粘彈性)에 대(對)한 변형속도(變形速度), 초기하중(初期荷重)이 영향을 분석(分析)하며, 도해법(圖解法) 및 computer에 의(依)한 수치해법(數値解法)으로 하중이완(荷重弛緩)의 rheological model 을 제시(提示)코져 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 압축시험시(壓縮試驗時) 벼줄기의 최대압축하중(最大壓縮荷重)은 다수계(多收系) 품종(品種)보다 일반계(一般系)에서 큰 경향(傾向)이었다. 2. 동진벼의 부위별(部位別) 최대압축하중(最大壓縮荷重)은 4절간이 가장 컷고, 3절간, 1절간 하부(下部), 2절간, 1절간 상부(上部)의 순(順)으로 작았다. 3. 비례한도내(比例限度內)의 하중(荷重)으로 loading-unloading 할 때 일부의 잔유변형이 발생(發生)하여 탄소성(彈塑性) 변형(變形)을 일으켜 이력손실(履歷損失)을 가져왔다. 4. Loading-unloading cycle을 반부(反復)하면 소성변형(塑性變形)이 감소(減少)하여 가공경화현상(加工硬化現象)을 보였다. 5. 하중이완거동(荷重弛緩擧動)은 변형속도(變形速度)의 증가(增加)에 따라 이완속도(弛緩速度)가 빨라졌다. 6. Computer에 의(依)한 수치해법(數値解法)과 도해법(圖解法)으로 이완거동(弛緩擧動)을 분석(分析)한 결과(結果) 3개지수항(個指數項)으로 표시(表示)되고 일반화(一般化) Maxwell model로 나타내었다. 이 model의 rheology 방정식(方程式)은 다음과 같다. $$F(t)=C_1e^{{-t/{\tau}}_1}+C_2e^{{-t/{\tau}}_2}+C_3e^{{-t/{\tau}}_3}$$ 동진벼줄기의 함수율(含水率) 71.9%(w.b.), 초기하중(初期荷重) 45.5 N, 변형속도(變形速度) 38mm/min 일 때 하중이완(荷重弛緩) 방정식(方程式)은 다음과 같았다. $$F(t)=24.3e^{-t/1006}+7.6e^{-t/12.7}+13.6e^{-t/1.8}$$ 7. 초기변형(初期變形)이 클수록 하중이완(荷重弛緩)은 크게 일어났다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.231-234
• /
• 2009

Based on combined continuum-fracture mechanics, fracture criterion was utilized to predict impact performance of advanced high-strength steel sheets: 340R and TWIP940. The macro-crack propagation behavior at high stress triaxiality was characterized by V-notch tests while deformation behavior at high strain rate was characterized by simple tension tests with various cross head speeds. The characterized mechanical properties were incorporated into the FE program ABAQUS/Explicit to simulate the charpy impact tests, which showed good agreement with experiments.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1994년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.181-188
• /
• 1994

Generally, the structural material shows rate dependent behaviors, which require to constitute different strain-stress relations according to strain rates. Conventional rate- independent constitutive equations used in general purpose finite analysis programs are inadequate for dynamic finite strain problems. In this paper, a rate dependent constitutive equation for elastic-plastic material was developed. The plastic stretch rate was modeled based on slip model with dislocation velocity and density so that there is no yielding condition, and no loading conditions. Non-linear hardening rule was also introduced for finite strain. Material constants of present constitutive equation were determined by experimental data of mild steel. The constitutive equation was applied to uniaxile tension. It was appeared that the present constitutive equation well simulates rate dependent behaviors of mild steel.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제33권6호
• /
• pp.600-606
• /
• 2009

In this paper, the coupled model with hydrogen transport and elasto-plasticity behavior is introduced. This model is implemented to the general-purpose FE code, ABAQUS, via the user-defined subroutine UMAT and UMATHT. In UMAT, the spatial gradients of hydrostatic stress and hydrogen induced deformation are calculated, and then are passed into UMATHT. Heat transfer equation within UMATHT is substituted by hydrogen transport equation including the effects of stress states and strain hardening. To validate this model, the finite element analyses coupled with hydrogen transport and mechanical loading are performed for the boundary layer specimens with low and high strength steel properties. The FE results are compared with the previous studies by Taha and Sofronis (2001).

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국공작기계학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.124-128
• /
• 2004

By the use of a similar numerical method as that in the previous paper, the forming limit strain by coaling method of clad sheet metals is investigated, in which the FEM is applied and J2G(J$_2$-Gotoh's corner theory) is utilized as the plasticity constitutive equation. Declined Multilayer Metals Materials are stretched in a plane-strain state, with various work-hardening exponent n-values and thicknesses of each layer. Processes of shear-band formation in such composite sheets are clearly illustrated. It is concluded that, in the bonded state, the higher limiting strain of one layer is reduced due to the lower limiting strain of the other layer and vice versa, and does not necessarily obey the rule of linear combination of the limiting strain of each layer weighted according thickness.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제9권2호
• /
• pp.56-62
• /
• 1993

Al-Pb-Cu and Al-Si-Pb-Cu bearing alloys were produced by forced-stirring method and water-cooled copper mold casting to investigate the effect of the precipitation hardening on the wear properties. Sliding of produced alloy pin against a steel disc were performed under various applied loads. Lowering the wear rate and material transfer phenomena were explained by the strengthening of $\theta'$ precipitates on AI matrix. The transmission electron microscope observation reveals the role of the precipitates in the alloys with Cu. The movement of dislocations was hindered by precipitates which resulted in the reduction of plastic deformation at the worn surfaces.