• 제목/요약/키워드: Deformation Tube

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개량 Al-0.7Mn 합금의 미세조직, 고온 변형 거동 및 성형성 (Microstructure, High Temperature Deformation Behavior and Hot Formability of Modified Al-0.7Mn alloy)

  • 강태훈;황원구;신영철;최호준;노흥렬;이기안
    • 소성∙가공
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    • 제31권6호
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    • pp.365-375
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    • 2022
  • The microstructure and high-temperature plastic deformation behavior of the modified Al-0.7Mn alloy were investigated and compared with the conventional Al-0.3Mn (Al3102) alloy. α-Al (matrix) and Al6(Mn, Fe) phases were identified in both alloys. As a result of microstructure observation, both alloys showed equiaxed grains, and Al-0.7Mn alloy showed larger grain size and higher Al6(Mn, Fe) fraction than Al-0.3Mn alloy. High temperature compressive tests, the deformation temperatures of 410℃, 450℃, 490℃, 530℃ and strain rats of 10-2/s, 10-1/s, 1/s, 10/s, were conducted using Gleeble equipment. The flow stress values of Al-0.7Mn alloy were higher than that of Al-0.3Mn alloy at all strain rates and temperature conditions. Constitutive equations were presented using the flow stresses obtained from experimental results and the Zener-Hollomon parameter. In the true stress-true strain curves of the two alloys, the experimental and predicted values were in good agreement with each other. Based on the dynamic material model, eutectic deformation maps of Al-0.7Mn and Al-0.3Mn alloys were suggested, and the plastic instability region was presented. The modified Al-0.7Mn alloy showed a wider plastic instability region than that Al-0.3Mn alloy. Based on the process deformation maps, the MPE tube parts could be manufactured through the actual extrusion process using the suggested conditions.

복합재 헬리콥터 로터 허브 시스템의 제작 및 기본 물리량 시험 (Manufacturing Process and Basic Property Tests of Composite Helicopter Rotor Hub System)

  • 기영중;김태주;윤철용;김덕관
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권6호
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    • pp.691-698
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    • 2014
  • 본 논문에서는 복합재료를 이용하여 플렉스빔과 토크튜브를 제작하기 위한 공정과 기본 물리량 시험과정을 소개하였다. 플렉스빔과 토크튜브는 헬리콥터에 적용되는 무베어링 로터 허브 시스템을 구성하기 위한 핵심 구성품이다. 토크튜브는 블레이드의 피치각을 변화시키기 위한 조종력을 전달하며, 플렉스빔은 구조적인 변형을 통해 플랩, 래그 및 페더링 힌지를 구현하는 기능을 담당한다. 지상회전시험을 수행하기에 앞서 플렉스빔과 토크튜브 및 블레이드의 플랩강성, 래그강성 및 토션강성을 측정하기 위한 기본 물리량 시험을 수행하였다. 또한, 해석을 통해 예측된 단면 강성과 기본 물리량을 통해 획득된 강성 값을 비교하였으며, 그 결과를 통해 복합재료로 제작된 플렉스빔과 토크튜브가 구조적인 강성 요구도를 만족함을 확인할 수 있었다.

Nonlinear rheology of linear polymer melts: Modeling chain stretch by interchain tube pressure and Rouse time

  • Wagner, Manfred H.;Rolon-Garrido, Victor H.
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제21권4호
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    • pp.203-211
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    • 2009
  • In flows with deformation rates larger than the inverse Rouse time of the polymer chain, chains are stretched and their confining tubes become increasingly anisotropic. The pressures exerted by a polymer chain on the walls of an anisotropic confinement are anisotropic and limit chain stretch. In the Molecular Stress Function (MSF) model, chain stretch is balanced by an interchain pressure term, which is inverse proportional to the $3^{rd}$ power of the tube diameter and is characterized by a tube diameter relaxation time. We show that the tube diameter relaxation time is equal to 3 times the Rouse time in the limit of small chain stretch. At larger deformations, we argue that chain stretch is balanced by two restoring tensions with weights of 1/3 in the longitudinal direction of the tube (due to a linear spring force) and 2/3 in the lateral direction (due to the nonlinear interchain pressure), both of which are characterized by the Rouse time. This approach is shown to be in quantitative agreement with transient and steady-state elongational viscosity data of two monodisperse polystyrene melts without using any nonlinear parameter, i.e. solely based on the linear-viscoelastic characterization of the melts. The same approach is extended to model experimental data of four styrene-butadiene random copolymer melts in shear flow. Thus for monodisperse linear polymer melts, for the first time a constitutive equation is presented which allows quantitative modeling of nonlinear extension and shear rheology on the basis of linear-viscoelastic data alone.

스테인리스강관과 일반구조용강관 단주내력 비교에 관한 연구 (A Comparison Study on Strength of Stainless Steel Tube and Steel Tube Stub-columns)

  • 장호주;유재희;양영성
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권5호통권66호
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    • pp.561-570
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    • 2003
  • 본 논문은 스테인리스강관과 일반구조용강관의 비교를 통한 스테인리스 강관의 건축구조용 강재로서 적용성 검토를 위해, 폭(지름)-두께비, 단면형상을 주요 변수로 한 소재의 인장강도실험과 단주의 압축강도실험을 실시하여 소재의 기계적 성질과 단주의 강도 및 거동을 파악한다. 실험결과, 스테인리스강관은일반구조용 강관에 비해 인장내력, 항복비, 연신율, 에너지흡수능력 등이 월등히 우수한 것으로 나타났다. 항복내력 또한 KS규격 항복강도 $2.1tf/cm^2$ 나 일본 스테인리스설계기준강도 $2.4tf/cm^2$ 을 충분히 만족한 값으로 일반구조용 강판보다 더 높은 값을 보였다. 스테인리스 각형강관은 일반구조용 각형강관에 비해 폭-두께비의 제한값을 초과하는 경우에도 국부좌굴에 의한 급격한 내력저하 없이 연성적인 거동을 보이나 소성가공에 의한 영향은 폭-두께비가 증가하면서 더 많이 받는 것으로 나타났으며, 스테인리스 원형강관은 일반구조용 원형강관보다 지름-두께비가 증가함에 따라 국부좌굴과 소성가공의 영향을 더 적게 받는 것으로 나타났다. 소성변형능력 또한 일반구조용 강관에 비해 스테인리스 강관이 우수하게 나타났다.

콘크리트 충전 각형강관 주각부의 내력 및 변형에 관한 연구 (A Study on the Behaviors of Column-to-Footing Connections for Concrete Filled Tube(CFT) System)

  • 김철환;김성은
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.253-260
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    • 2010
  • 콘크리트충전 강관구조는 구조성능이 우수하고 내화성능 등이 우수하여 점진적으로 현장 적용이 확대되고 있다. 그러나 지금까지 이러한 구조형식에 있어서는 구조부재의 저항능력에 대해 연구가 활발하게 진행되어 왔으나, 기둥의 주각부에 대한 연구가 활발하지 못하여 아직까지 주각부에 대한 응력의 흐름이나 이력 특성에 대해 명확히 규명되어 있지 못하며, 따라서 주각부에 대한 구조설계 시에는 순수 철골구조에서 적용하는 설계방법을 원용하여 설계되고 있다. 본 연구에서는 충전강관 기둥의 주각부에 있어서의 구조적 거동을 규명하기 위하여 실험을 수행하였다. 실험의 주된 변수로는 강관의 주각부 형식과 매립깊이를 변수로 하였으며, 비교를 위하여 순수강관 기둥에 대한 주각부의 실험도 병행하였다. 실험결과 순수강관과 충전강관의 주각부에 있어 구조적 거동의 차이점은 크게 나타나지 않고 있으나, 주각부의 형식에 따른 거동의 차이는 크게 나타나고 있다.

일방향 탄소나노섬유 강화 Cu 기지 나노복합재료용 중간재 제조에 관한 연구 (The study on the manufacturing intermediary materials for the carbon nanofiber reinforced Cu matrix noncomposite)

  • 백영민;이상관;엄문광
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.46-49
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    • 2003
  • Cu have been widely used as signal transmission materials for electrical electronic components owing to its high electrical conductivity. However, it's size have been limited to small ones due to its poor mechanical properties, Until now, strengthening of the copper at toy was obtained either by the solid solution and precipitation hardening by adding alloy elements or the work hardening by deformation process. Adding the at toy elements lead to reduction of electrical conductivity. In this aspect, if carbon nanofiber is used as reinforcement which have outstanding mechanical strength and electric conductivity, it is possible to develope Cu matrix nanocomposite having almost no loss of electric conductivity. It is expected to be innovative in electric conduct ing material market. The unidirectional alignment of carbon nanofiber is the most challenging task developing the copper matrix composites of high strength and electric conductivity In this study, the unidirectional alignment of carbon nanofibers which is used reinforced material are controlled by drawing process in order to manufacture the intermediary materials for the carbon nanofiber reinforced Cu matrix nanocomposite and align mechanism as well as optimized drawing process parameters are verified via experiments and numerical analysis. The materials used in this study were pure copper and the nanofibers of 150nm in diameter and of $10~20\mu\textrm{m}$ In length. The materials have been tested and the tensile strength was 75MPa with the elongation of 44% for the copper it is assumed that carbon nanofiber behave like porous elasto-plastic materials. Compaction test was conducted to obtain constitutive properties of carbon nanofiber. Optimal parameter for drawing process was obtained by experiments and numerical analysis considering the various drawing angles, reduction areas, friction coefficient, etc Lower reduction areas provides the less rupture of cu tube is not iced during the drawing process. Optimal die angle was between 5 degree and 12 degree. Relative density of carbon nanofiber embedded in the copper tube is higher as drawing diameter decrease and compressive residual stress is occurred in the copper tube. Carbon nanofibers are moved to the reverse drawing direct ion via shear force caused by deformation of the copper tube and alined to the drawing direction.

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LNG선박용 열교환기 세관의 SCC에 미치는 응력의 영향 (The Effect of Stress on SCC of Heat Exchanger Tube for LNG Vessel)

  • 정해규;임우조
    • 한국가스학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.22-32
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    • 2003
  • Al-황동은 기계적 특성 및 열전도성이 우수하고 해수 중에서 표면 보호피막을 형성하므로 부식저항성이 높아 해수를 냉각수로 사용하는 선박용 열교환기의 세관재로 널리 사용되고 있다 Al-황동 세관은 실제 사용 환경에서 굽힘 등에 의한 소성변형된 상태로 사용되는 경우가 많다. 이와 같은 소성변형에 의한 Al-황동 세관의 균열 파손사례는 선박의 오일탱크 내의 가열코일, 각종 열교환기의 세관 등에서 흔히 찾아 볼 수 있다. 또한 세관의 확관에 의한 밀봉 방법에 따라 세관의 변형에 의한 잔류응력 및 어패류 혼입에 의한 해수 유입부의 국부적인 유속증가 등에 기인하여 Al-황동 세관의 균열 및 침식 등의 파손사례가 보고되고있다. 본 연구에서는 $3.5\%$ NaCl. + $0.1\%\;NH_4OH$ 수용액을 시험편 표면에 5 m/s로 액분사하의 가속실험에서 Al-황동 세관의 응력부식균열 거동에 미치는 응력의 영향에 대하여 고찰하였다.

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하이드로포밍 성형성에 미치는 공정인자 영향도 해석 (Effects of Process Parameters owl the Tube Hydroformability)

  • 김봉준;김정운;문영훈
    • 소성∙가공
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    • 제11권1호
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    • pp.54-60
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    • 2002
  • The purpose of the present paper is to investigate the effect of Process parameters such as internal pressure, amount of axial feeding, and frictional condition between the die and the material on the tube hydro-formability. For carbon steel tubes(STKM 12A, STBH 410 and SPS 290), simple bulging, circular bulging and Tee-fitting tests are performed to evaluate the hydro-formability of these materials which is determined by deformation characteristics such as thickness distribution, forming height and branch dome shape. The formabilities obtained from these tests are analysed and compared with the results of the numerical simulation.

탄소나노튜브 엑츄에이터의 설계에서의 유한요소모델링 기법 (Finite Element Modeling of a Carbon Nanotube Actuator)

  • 김정택;현석정;김철
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.559-562
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    • 2004
  • Carbon nanotube is a geometrical frame-like structure and the primary bonds between two nearest-neighboring atoms act like beam members, whereas an individual atom acts as the joint of the related beam members. The sectional property parameters of these beam members are obtained from molecular mechanics. Computations of the elastic deformation of single-walled carbon nanotubes reveal that the Young's moduli of carbon nanotubes vary with the tube diameter and are affected by their helicity. With increasing tube diameter, the Young's moduli of carbon nanotubes approach the Young's modulus of graphite.

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인위적 체적력 기법에 의한 후방 가압 및 인장을 고려한 인발공정의 정밀 시뮬레이션 기술 (Precision Simulation of Drawing Processes Considering Back Pressing or Tension with Artificial Body Force Scheme)

  • 엄재근;심상현;조재민;김홍석;전만수
    • 소성∙가공
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    • 제20권6호
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    • pp.461-467
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    • 2011
  • An artificial body force method is presented to accurately simulate drawing processes in which back pressing is exerted. A rigid-plastic finite element method is applied together with a numerical scheme to eliminate the numerically incurred plastic deformation in rigid or elastic region, which significantly influences simulation results because it eventually changes reduction of area in drawing. Back tension or compression is applied by body force at the rear part of material to obtain numerically stable solution. Two typical examples are shown, a drawing process with back tension applied and a tube drawing with a fixed plug and back pressing applied.