• 제목/요약/키워드: High Strength Steel Sheet

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고온 프레스성형시 보론강 알루미늄 코팅층 거동특성 (Characterization of Aluminum Coated Layer in Hot Press Forming of Boron Steel)

  • 장정환;주병돈;이재호;문영훈
    • 열처리공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.183-188
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    • 2008
  • Hot press forming allows geometrically complicated parts to be formed from sheet and the rapid cooling hardens them to extremely high strength. The main purpose of this research is to characterize Al coated layer in Al coated boron steel during hot press forming. For the hot press hardening experiment, test specimens were heated up to $810{\sim}930^{\circ}C$ and held for 3, 6 and 9 minutes, respectively. And then, some specimens were press hardened and others were air-cooled without any pressing for the comparison purpose. Al coated layer shows four distinct micro-structural regions of interest; diffusion zone, Al-Fe zone(I) low-Al zone(LAZ) and Al-Fe zone(II). Band-like LAZ is clearly shown at temperature ranges of $810{\sim}870^{\circ}C$ and sparsely dispersed at temperature higher than 900oC. The micro-cracking behavior in the Al coated layer during forming were also analyzed by bending and deep drawing tests. The strain concentration in softer LAZ is found to be closely related with micro-cracking and exfoliation in coated layer during forming.

회전 마찰형 제진장치의 이력특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study the on Hysteretic Characteristics of Rotational Friction Energy Dissipative Devices)

  • 박진영;한상환;문기훈;이강석;김형준
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.227-235
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    • 2013
  • Friction energy dissipative devices have been increasingly implemented as structural seismic damage protecting systems due to their excellent seismic energy dissipating capacity and high stiffness. This study develops rotational friction energy dissipative devices and verifies experimentally their cyclic response. Based on the understanding of the differences between the traditional linear-motion friction behavior and the rotational friction behavior, the configuration of the frictional surface was determined by investigating the characteristics of the micro-friction behavior. The friction surface suggested in this paper consists of brake-lining pads and stainless steel sheets and is normally stressed by high-strength bolts. Based upon these frictional characteristics of the selected interface, the rotational friction energy dissipative devices were developed. Bolt torque-bearing force tests, rotational friction tests of the suggested friction interfaces were carried out to identify their frictional behavior. Test results show that the bearing force is almost linearly proportional to the applied bolt torque and presents stable cyclic response regardless of the experimental parameters selected this testing program. Finally, cyclic tests of the rotational friction energy dissipative devices were performed to find out their structural characteristics and to confirm their stable cyclic response. The developed friction energy dissipative devices present very stable cyclic response and meet the requirements for displacement-dependent energy dissipative devices prescribed in ASCE/SEI 7-10.

샌드위치 판재의 성형성을 고려한 차체 부품의 개발 (Development of Automotive Structural Part Considering the Formability of Sandwich Panel)

  • 최원호;최보성;이덕영;황우석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.33-38
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    • 2012
  • Sandwich composite panel with high strength steel face can reduce the weight of the automotive structural parts. Unlike the parts in aerospace application, the automotive parts are made by the forming process for mass production. The CAE simulation can predict the failures caused by forces and deformation during the forming process. Since the material properties are very important factor for the simulation, we performed the tensile test to get the material properties. The inspections by the optical microscope at each strain level show the states of the polymer resin. The material properties measured by the tensile tests are used for the input data of simulation. The simulation predicts the forming process of the bumper back beam very exactly compared with the try out results.

고강도강 프런트 사이드멤버의 응력분포 최적화를 통한 스프링백 저감 (Stress-Based Springback Reduction of an AHSS Front Side Member)

  • 송정한;김세호;박성호;허훈
    • 소성∙가공
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    • 제15권4호
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    • pp.295-303
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    • 2006
  • Optimization is carried out to determine process parameters which reduce the amount of springback and improve shape accuracy of a deep drawn product in sheet metal forming process. The study uses the amount of stress deviation along the thickness direction in the deep drawn product as an indicator of springback instead of springback simulation. The scheme incorporates with an explicit elasto-plastic finite element method for calculation of the final shape and the stress deviation The optimization method adopts the response surface method in order to seek for the optimum condition of process parameters such as the blank holding force and the draw-bead force. The present scheme is applied to design of the variable blank holding force in an U-draw bending process and the application is further extend ε d to the design of draw-bead force in a front side member formed with advanced high strength steel (AHSS) sheets of DP60. Results show that design of process parameter is well performed to decrease the stress deviation through the thickness and to reduce the amount of springback. The present analysis provides a guideline in a design stage for controlling the springback based on the finite element simulation of the complicated parts.

비접촉 계측법에 의한 자동차 판금용접부의 스트레인 해석 (The Strain Analysis by Noncontact Measurement Method in the Steel Plate Welded Zone of Automobile)

  • 김인주;박창언;성백섭;허업
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1521-1524
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    • 2003
  • Currently the plates used for the various structures has a tendency to being slim to the degree of the sheet metal vis-a-vis the overall measurements of the structure, and the conditions of their usage and load have been getting diverse. As the structure material has been used more and more under the various conditions, the necessity of the strength analysis is to be required. While most of these methods are simply based on the strain gaging method; that is, directly attaching most of the material to the gage, using the non-contact method is still in the early stage. One of the non-contact methods is by the use of the laser that has high-level of the accuracy for the measurement, and this laser also has excellent characteristics on which many studies for its applications are focused throughout the many fields. Therefore, this dissertation is on the measurement of the strain caused by the characteristics of the TIG welded zone which is used with 3D ESPI system that is functionally modified through the laser ESPI system.

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고강도강 프런트 사이드멤버의 음력분포 최적화를 통한 스프링백 저감 (Stress-Based Springback Reduction of an AHSS Front Side Member)

  • 송정한;김세호;허훈;박성호
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2006년도 제5회 박판성형 SYMPOSIUM
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    • pp.61-67
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    • 2006
  • Optimization is carried out to determine process parameters which reduce the amount of springback and improve shape accuracy of a deep drawn product in sheet metal forming process. The study uses the amount of stress deviation along the thickness direction in the deep drawn product as an indicator of springback instead of springback simulation. The scheme incorporates with an explicit elasto-plastic finite element method for calculation of the final shape and the stress deviation. The optimization method adopts the response surface method in order to seek for the optimum condition of the draw-bead force. The present scheme is applied to the design of draw-bead force in a front side member formed with advanced high strength steel (AHSS) sheets of DP60. Results show that design of process parameter is well performed to decrease the stress deviation through the thickness and to reduce the amount of springback. The present analysis provides a guideline in a design stage for controlling the springback based on the finite element simulation of the complicated parts.

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잔류응력을 고려한 압연강 용접구조물의 X-ray 회절법에 의한 파괴 역학적 고찰 (Fracture Mechanics Approach to X-Ray Diffraction Method for Spot Welded Lap Joint Structure of Rolled Steel Considered Residual Stress)

  • 백승엽;배동호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1179-1185
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    • 2011
  • 용접이음부의 신뢰성 확보는 구조물의 건전성과 내구성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 점용접 이음재의 피로설계기준(fatigue design criterion)을 정하기 위해서는 정확한 응력해석과 체계적인 피로강도평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 실제 전동차량 차체에 많이 적용되는 냉간 및 열간압연강판인 SPCC, SPCE, SPHE을 대상으로 기하학적 인자(geometrical factors)들을 선별해서 TS형과 CT형의 대표적인 점용접 이음재 시험편을 기본모델로 하여 인장전단하중을 가하여 피로강도 및 피로특성을 평가하고자 하였다. 그리고 피로균열의 발생과 성장 기구에 대한 영향을 분석하기위해 용접 시 발생되는 여러 가지 주요인자들 중 입열량에 의해 발생할 수 있는 용접잔류응력을 X-ray 회절법에 의해 실험적으로 해석하였다. 그리고 이러한 해석을 통하여 얻어진 결과를 중첩(superposition)함으로 해서 잔류응력을 고려했을 경우 너깃 단 최대주응력으로 피로강도를 재평가하여 합리적인 피로설계기준(fatigue design criterion)을 재정립하고자 하였다.

인장형 홉킨슨 바 장치를 이용한 알루미늄 단결정 및 멀티결정재의 동적 실험 (High-Strain Rate Tensile Behavior of Pure Aluminum Single and Multi-Crystalline Materials with a Tensile Split Hopkinson Bar)

  • 하상렬;장진희;윤효준;김기태
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권1호
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    • pp.23-31
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    • 2016
  • 본 연구에서는 연성 금속재료의 판상형 인장 시편에 대한 동적 물성을 측정하기 위한 인장형 홉킨슨 바(TSHB, Tensile split Hopkinson bar)의 수정 방법에 대해 논의하고, 이를 이용하여 고순도 알루미늄 단결정 및 멀티결정재의 동적 물성을 측정하였다. 시편의 초기 미세조직 및 결정학적 방위는 전자후방 산란회절(EBSD, Electron backscattered diffraction) 분석을 통하여 측정하였으며, 동적 변형 후 파단 형상을 광학 현미경을 통하여 확인하였다. 고속인장 변형 중 시편 내부에 발생하는 변형 분포는 디지털 이미지 상관(DIC, Digital image correlation) 기법을 이용하여 측정하였다. 이를 통해 동적 변형 중 나타나는 알루미늄의 거시적인 소성 변형과 결정학적 방위 및 미세 조직과의 상관관계에 대해 논의하였다.

자동차용 강판의 온도에 따른 기계적 특성

  • 현주식;이보룡;문만빈
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.39.1-39.1
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    • 2010
  • 겨울철 혹한지방에서의 차량운행 또는 여름철 혹서지방에서의 장시간 차량 운행시 차체를 구성하고 있는 강판에는 약 $-50^{\circ}C{\sim}150^{\circ}C$의 온도환경에 처하게 된다. 따라서 이러한 저온 고온 환경하에서 차체 충돌상품성 예측 및 충돌안전 설계를 위해 온도에 따른 차체 강판의 기계적 물성평가가 요구된다. 이를 위해 본 연구에서는 자동차용 충돌부재에 주로 쓰이는 HS440MPa, HS590MPa급 냉연 고장력 강판에 대해 $-60^{\circ}C{\sim}200^{\circ}C$의 온도범위로 저온 고온 인장시험을 수행 하였다. 각각의 인장시험 결과로부터 온도 별 항복강도, 인장강도, 연신율, 가공경화지수 등 기계적 물성 변화를 평가하였다. 저온 고온 인장시험은 ZWICK Z250 만능재료시험기를 사용하였고 KS5호 규격의 인장시편을 사용하였으며, 시편에 충분한 온도를 가하기 위하여 목표온도 도달 후 20분간 유지한 뒤 인장시험을 수행하였다. 인장시험결과 HS440MPa, HS590MPa급 두 강종 모두 온도가 낮아질수록 강도 및 연신율 등이 증가하였고, 온도가 증가할수록 강도 및 연신율 등 기계적 물성이 저하 되었다. 즉, 우리가 주로 평가해왔던 상온($25^{\circ}C$)에 비해 저온 고온 환경하에서는 강판의 기계적 물성 변화가 큰 것을 알 수 있다. 따라서 혹한 또는 혹서 지방 등 온도차이가 큰 운행환경하에서의 차체 강도 및 충돌안전성 확보를 위해 온도에 따른 강판의 정확한 물성평가가 필요하고 차체 설계시 온도에 따른 강도변화를 충분히 고려하여야 한다.

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고장력 인장봉으로 보강된 RC보의 휨거동에 관한 실험적 연구(2) (An Experimental Study on Flexural Behavior of RC Beams Strengthened with Hi-Strength Bars(2))

  • 신경재;곽명근;배규웅;오영석;문정호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.603-610
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    • 2006
  • 철근콘크리트 구조물의 외부 비부착 보강방식은 다른 보강기법과 비교하여 설치가 빠르며 간단하다는 장점을 가진다. 고장력 인장봉을 사용한 보강방식은 강판 또는 탄소섬유쉬트 부착공법과는 달리 설치를 위한 콘크리트 표면가공이 필요치 않고 환경적인 조건에 영향을 받지 않는다. 본 연구를 통해 개발된 보강방식은 정착핀 또는 정착판을 통하여 보의 단부에서 고장력 인장봉과 RC보를 연결하는 보강방식이다. 여기에 편심기를 통하여 외부보강 강봉이 RC보의 곡률에 대응하도록 하였다. 본 논문에서는 보강된 RC보에 관한 총 10개의 실험체 제작하여 실험을 실시하였다. 실험의 주요 변수는 보강재료의 직경, 강봉 보강의 깊이와 개수이다. 본 논문에서는 본 연구를 통하여 개발된 보강공법으로 보강된 RC보의 구조적 거동을 기술하였으며, 보강된 RC보의 실험 결과를 무보강 실험체와 비교하였다. 실험결과 제안된 보강방법은 무보강 실험체와 비교하여 매우 우수한 강도 증진효과를 나타내었고 편심장치의 사용은 효율성을 향상시켰다. 또한, 두개의 편심기를 사용한 실험체는 1개의 편심장치를 사용한 실험체에 비해 모멘트 성능이 우수하였고, 외부보강 강봉은 보의 휨강도 뿐만 아니라 전단강도를 향상시키는 결과도 가져왔다.