현재 산업계 각 분야에서 점용접은 사용하지 않는 곳이 거의 없을 정도로 박판구조물의 소재 연결분야에 광범위하게 응용되고 있어 피 공학적 및 공업적 중요성은 증가하고 있지만 이에 대한 피로거동을 연구한 예가 거의 없어 그것에 대한 자료의 축적이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 자동차업계에서 널리 사용되고 있는 복합조직인 고장력강판(High Strength Steel Sheet, HS)과 아연도금강판(Galvanized Steel Sheet, GA)을 선택하여 각 강판간의 점용접(点熔接) 피로특성(疲勞特性)을 규명하였다. 즉 두 종류의 동종(同種) 점용접재(点熔接材)($HS{\times}HS,\;GA{\times}GAB$)와 두 종류의 이종(異種) 점용접재(点熔接材)($HS{\times}GA,\;HS{\times}GAB$)간의 단점(單点) 점용접(点熔接) 시험편(試驗片)을 제작하여 상온하에서 정적 인장시험과 편진(片振) 인장 축하중 피로시험을 실시하여 각 재질간의 정적 인장특성과 피로특성(疲勞特性)을 파괴역학적으로 규명하였다. 위의 실험을 통하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 동일 조건하에서 두 종류의 동종 및 이종 점용접재를 인장시험한 결과 강성의 차이에도 불구하고 비교적 그 차이가 적었다. 2. 저하중 장수명 영역에서는 피로균열이 너깃근처에서 생성되었지만 고하중 단수명 영역에서는 너깃에서 좀 더 멀리 떨어져 균열이 발생하였다. 3. 최대응력확대계수 Kmax와 각 용접재의 피로수명 $N_f$사이에는 거의 선형적인 관계를 나타내었고 log-log 좌표상에서 좁은 밴드내에 모였다. 이 관계는 다음과 같은 식으로 표현되었다. $Kmax=H{\cdot}{N_f}^{P}$ 여기서 H와 P는 재료상수이다.
Application for laser welding have increased steadily in recent years due to its benefits such as high speed, high productivity and high density energy heat source. In this article these advantages of the laser welding has been considered for Nd:YAG laser stitch welding as a substitute for spot welding of lightweight car body plates. Optimized parameters for Nd:YAG laser stitch welding have been determined comparing the economical and mechanical characteristics to match with the currently used spot welding characteristics.
The control of springback is very important in sheet metal forming since springback affects the dimensional inaccuracy of product. The object of this study is to design the manufacturing process for the improvement of the performance of seat rail by DP780. The influence of process variables such as bend angle and pad force on the springback has been firstly investigated through the comparison between the results of FE-analysis and trial out for initial design based on designer's experience. The process variables of the initial design have been modified in order to improve the dimensional accuracy of seat rail from the prediction of springback by FE-analysis. It was shown from experiment that the improved design satisfied the required specifications such as the dimensional accuracy and the strength of seat rail.
In this study, effect of Si content on nugget diameter in electric resistance spot welded dual-phase(DP) steel was investigated. The cold rolled DP steels with different Si content (0.5, 1.0, 1.5, 2.0 wt.%) were used and thickness of those sheet was 1.2mm. With increasing Si content, nugget diameter was increased at the same welding current. This is attributed to increase of heat input result from high resistivity. Also, nugget diameter was increased with an increase in Si content for the same heat input. For this reason, the melting point of DP steel is lowered with an increase in the Si content. And solid DP steel can easily be transformed to a liquid phase because the low melting point. Finally, a prediction formula for the nugget diameter(N.D.) could be obtained in terms of heat input(Q) and melting point(M.P) as follows: N.D.(mm) = 0.11Q(J) - 0.0031 M.P.($^{\circ}C$) + 0.32.
This study has been conducted to investigate the effects of initial structure on the microstructure and tensile properties of high strength trip steel sheet. The initial structure before austempering remarkably influenced the second phase. The specimen with normalized initial structure showed mainly bainitic ferrite and retained austenite, while the as rolled specimen and spherodized specimen showed martensite plus retained austenite and martensite plus bainitic ferrite with small retained austenite, respectively. Two type of retained austenite, film type and granual type were observed in all specimens. The as rolled specimen appeared the highest contents of retained austenite owing to the compressive stress by cold rolling. The contents of retained austenite increased with increasing intercritical annealing temperature and austempering time. Tensile strength showed the highest in the as rolled specimen, while the highest elongation were obtained in the normalized specimen. The maximum T.S.${\times}$El. Value showed in normalized initial structure and increased with increasing intercritical annealing and austempering time. The highest Value of T.S.${\times}$El. obtained at austempering temperature of $400^{\circ}C$ and retained austenite of 12%.
자동차 부품의 경량화를 위해서 초고강도강의 사용이 확대됨에 따라 판재성형 공정에서 초고강도 강판의 스프링백 제어의 중요성이 점차로 확대되고 있다. 본 연구에서는 초고강도 소재를 사용한 U 형채널 부품의 성형을 위해서 사용되는 다단공정에서 공정 변수들이 스프링백에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 해석을 위해서는 유한요소법이 사용되었으며, 주요 공정 변수는 공정수, 금형 각도, 금형 반경, 펀치성형방향이다. 단공정에 비해서 다단공정이 스프링백을 아주 효과적으로 제어할 수 있었으며, 금형반경과 펀치성형방향의 각도가 작을수록 스프링백 제어에 효과적이었다. 그러나 금형 각도의 영향은 크지 않았다.
본 실험은 페라이트-베이나이트-마르텐사이트로 되는 삼상조직강의 기계적성질과 조직특성과의 관계를 연구하고저 하였다. 이를 위하여 서로 다른 열처리경로를 택하여 페라이트+마르텐사이트에(DP), 페라이트+베이나이트(F+B)의 이상조직강과 페라이트+마르텐사이트에 연질의 베이나이트를 함유시킨 삼상조직강(TP)을 제작하였다. 이들 이상조직강가 삼상조직강의 인장특성, 충격특성 및 stretch-flangeability를 측정하여 각각의 조직구성과 상호연관지어 금속조직학적으로 연구, 조사하였다. 실험결과, TP강의 경우 베이나이트 부피분율의 증가에 따라서 인장강도와 항복강도는 감소하나, 단면수축율 및 강도-연성 조합은 증가하였고, 페라이트와 베이나이트로 구성된 F+B강에서는 항복현상과 높은 항복비를 보였다. 충격특성은 DP강보다 TP, F+B강에서 향상된 충격에너지값을 얻을 수 있었고, hole expanding limit($\lambda$)시험에서도 DP강보다는 TP, F+B강이 우수한 $\lambda$값을 나타내었다. 이와같은 기계적성질의 향상은 베이나이트의 영향에 의한 결과로서, 이는 경질의 마르텐사이트보다는 연질의 베이나이트ㅏ 페라이트기지와 함께 쉽게 변형이 일어나 연성의 증가에 보다 크게 작용하였기 때문이라 생각한다. 본실험의 경우 27%범위의 베이나이트를 함유하는 삼상조직강에서 좋은 기계적 성질과 우수한 stretch-flangeability를 보였다.
As a way to improve the safety of automotives and to reduce the weight of vehicles, new forming technologies and advanced materials are in high demand in the automotive industry. However, the advanced strength steel has inferior formability and large springback. In order to overcome such drawbacks, the hot press forming process (HPF) has been being applied for forming of automotive sheet parts. In this work, new equipment was suggested to measure unlimited displacement range compared to previous one which was able to measure only up to 10mm displacement range. The external extensometer connected with grips by wire was applied to equipment so that total strain range was measured up to failure also in high temperature. And the finite element analysis was conducted to characterize the mechanical properties of the HPF steel. Finally, the flow curves were represented by utilizing the Johnson-Cook type equation both in uniform and post-uniform deformation regions.
Zarei, Mohammad J.;Hatami, Shahabeddin;Gholami, Mohammad
Steel and Composite Structures
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제44권4호
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pp.519-529
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2022
Sandwich structures with the superior mechanical properties such as high stiffness and strength-to-weight ratio, good thermal insulation, and high energy absorption capacity are used today in aerospace, automotive, marine, and civil engineering industries. These structures are composed of moderately stiff, thin face sheets that withstand the majority of transverse and in-plane loads, separated by a thick, lightweight core that resists shear forces. In this research, the finite element technique is used to simulate a sandwich panel with a truss core under axial compressive stress using ABAQUS software. A review of past experimental studies shows that the bondline between the core and face sheets plays a vital role in the critical failure load. Therefore, this modeling analyzes the damage initiation modes and debonding between face sheet and core by cohesive surface contact with traction-separation model. According to the results obtained from the modeling, it can be observed that the adhesive stiffness has a significant influence on the critical failure load of the specimens. To achieve the full strength of the structure as a continuum, a lower limit is obtained for the adhesive stiffness. By providing this limit stiffness between the core and the panel face sheets, sudden failure of the structure can be prevented.
Hot stamping, which is the hot pressing of special steel sheet using a cold die, can combine ease of shaping with high strength mechanical properties due to the hardening effect of rapid quenching. In this paper, a thermo-mechanical analysis of hot stamping using the finite element method in conjunction with phase transformations was performed in order to investigate the plastic deformation behavior, temperature history, and mechanical properties of the stamped car part. We also conducted a fully coupled thermo-mechanical analysis during the stamping and rapid quenching process to obtain the mechanical properties with the consideration of the effects of plastic deformation and phase transformation on the temperature histories at each point in the part. The finite element analysis could provide key information concerning the temperature histories and the sheet mechanical properties when the phase transformation is properly considered. Such an analysis can also be used to determine the effect of cyclic cooling on the tooling.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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