Preform design techniques have been investigated in efforts to reduce die wear and forming load and to improve material flow, filing ratio, etc. In hot forging processes, a thin deformed part of a workpiece, known as a flash, is formed in the narrow gap between the upper and lower tools. Although designers make tools that generate a flash intentionally in order to improve flow properties, excessive flash increases die wear and forming load. Therefore, it is necessary to make a preform shape that can reduce the excessive flash without changing flow properties. In this paper, a new preform design technique is proposed to reduce the excessive flash in a metal forging process. After a finite element simulation of the process is carried out with an initial billet, the flow of material in the flash region is traced from the final shape to the initial billet. The region belonging to the flash is then easily found in the initial billet. The finite element simulation is then carried out again with the modified billet from which the selected region has been removed. In several iterations of this technique, the optimal preform shape that minimizes the amount of flash without changing the forgeability can be obtained.
Preform design techniques have been investigated to reduce die wear and forming load and to improve material flow, filling ratio, etc. In hot forging processes, a thin deformed part of a workpiece, known as a flash, is formed in the narrow gap between the upper and lower tools. Although designers make tools that generate a flash intentionally in order to improve flow properties, excessive flash increases die wear and forming load. Therefore, it is necessary to make a preform shape that can reduce the excessive flash without changing flow properties. In this paper, a new preform design technique is proposed to reduce the excessive flash in a metal forging process. After a finite element simulation of the process is carried out with an initial billet, the flow of material in the flash region is traced from the final shape to the initial billet. The region belonging to the flash is then easily found in the initial billet. The finite element simulation is then carried out again with the modified billet from which the selected region has been removed. In several iterations of this technique, the optimal preform shape that minimizes the amount of flash without changing the forgeability can be obtained.
A UBET program is developed for determining the optimum sizes of preform of a rib-web part in axisymmetric closed-die forging. The program consists of forward and backward tracing processes. In forward process, material flow, degree of die filling, and forging load are predicted. In backward tracing process, the optimum dimensions of initial billet and preform are determined from the final-shape data without flash. The above program is easy to handle input data with and is convenient to visualize the whole process of closed-die forging with. Experiments are carried out with pure plasticine billets at room temperature. The theoretical predictions of the forging load and the flow pattern are in good agreement with the experimental results.
Hong J.T.;Lee S.R.;Park C.H.;Yang D.Y.;Chung W.J.;Park Y.B.;Kim Y.H.
한국소성가공학회:학술대회논문집
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한국소성가공학회 2003년도 The 8th Asian Symposium on Precision Forging ASPF
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pp.143-146
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2003
In this paper, a new preform design method is proposed to eliminate the excessive flash in metal forging process. After carrying out finite element simulation of the process with an initial billet, backward particle tracing is performed from the outlet of the flash. Then, the region which belongs to the flash is easily found .. The process is analyzed again with the redesigned billet which is removed that region the above mentioned region. The optimal preform shape which minimizes the amount of flash without changing the forgibility can be obtained in several iterations.
최근 건설산업에서 관리에 대한 중요성이 증대됨에 따라 포괄적 건설관리에 대한 필요성이 요구되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 건축 설계업무능력 향상을 위한 설계업무 프로세스 개선방안을 제시하는 것을 주목적으로 하였다 제시되는 의사결정 정보 흐름을 중심으로 한 설계업무 프로세스 개선방안은 건축 설계 시 각 참여팀 간의 원활한 의사소통과 정보의 추적 뿐 아니라 전체 프로세스에 대한 관리를 원활하게 하기 위한 기초 자료가 될 것으로 기대된다. 따라서 본 연구의 결과로 제시한 개선방향은 다음의 세 가지 요소로 된다. (1) 세분화되고 명확한 업무 정의, (2) 정보흐름 중심의 업무 정의, (3) 설계관리에 대한 업무 강화.
본 연구는 태양열 발전에 사용하는 공기식 다채널 체적식 흡수기의 일관성 있는 열전달 해석에 초점을 두고 있다. 이를 위해 흡수 소재 물성과 채널 형상 변화의 영향을 몬테카를로 광선추적법에 기반한 광학 모델과 전도, 대류, 복사를 고려한 1 차원 열전달 모델에 동시에 반영하였다. 광학 모델 결과는 채널 반경 대비 길이의 형상비가 매우 커서 대부분의 태양 에너지는 15 mm 이내의 짧은 길이에서 흡수됨을 증명하고 있다. 복사 열손실 분류를 통해 채널의 낮은 흡수율에서는 방사 손실은 줄지만 반사손실이 증가하여 흡수기 효율이 감소하는 것을 보였다. 큰 채널 반경이나 작은 질량 유량으로 인해 흡수기 평균 온도가 상승할 때, 방사 손실과 반사 손실 모두 증가하지만 방사 손실의 영향이 더 큰 것으로 나타났다.
본 연구는 2차원 순압모델을 사용하여 황해와 동중국해에서 조석잔차류와 춘 하 추 동 4계절의 해상풍에 의한 해수 순환과 이러한 순환에 의한 부유물의 이동 궤적을 추적하는데 목적을 두었다. 황해 해수 순환의 주요 외력은 조석과 바람이라고 생각되어, 조석은 $M_2$ 조석으로부터 조석잔차류를 계산하였고, 계절별 바람으로서 1월(겨울), 4월(봄), 7월(여름), 10월(가을)을 사용하였다. 조석잔차류는 한국 남 서해안과 제주도 부근과 중국 양자강 하구역 부근에서 크게 나타난다. 제주도 부근에서는 10 cm/s 이상의 최대 잔차류가 나타나며 시계방향의 순환을 보이지만 전반적으로 남해안을 따라 동향류의 경향이 있다. 또한, 중국의 연운항에서 상하이 사이의 영역에서는 한국의 남해로 향하는 순환 구조가 나타나고 있다. 바람에 의해 형성된 순환은 북풍의 성격을 띤 1월, 4월, 10월에는 해역에 시계 방향의 순환이, 남풍과 열대성 저기압의 영향을 받는 7월에는 반시계 방향의 순환이 우세했다. 이로 인하여, 한국연안에서는 7월을 제외하고는 남향류가 나타났다. 부유물은 조석 잔차류와 취송류에 의해 이동한다. 10일 동안의 이동에서는 수 십 cm/s에 달하는 취송류가 조석 잔차류보다 크게 작용했다. 그러나, 수 개월 이상의 이동에 있어서는 수 cm/s의 조석잔차류의 영향이 더 크게 나타났다.
본 연구에서는 철도 교량 위를 주행하는 철도 소음에 의한 고층 공동주택 거주민들의 철도 소음 피해를 최소화할 뿐 아니라, 방음시설에 미치는 풍하중 및 자중을 동시에 감소시키는 방안으로 터널형 방음벽의 벽면부 개방을 검토하였다. 광음향기법, 전산 유체 역학 및 구조 역학을 이용하여 방음 효과, 유동 효과 및 구조 경량화가 고려된 터널형 방음벽 설계 및 효과를 예측하였다. 해석결과, 벽면부를 부분 개방하여 경량화 및 풍하중 감소 효과를 얻을 수 있었으며, 방음시설의 풍하중은 최대 30% 감소되었다. 부분 개방으로 인해 철도소음의 피해가 특정 높이에서 증가하기 때문에 이를 보완하기 위하여 개방된 부분에 소음기 형태의 음향 루우버 설치를 검토하였다. 음향 루우버의 경우 기존 방음재료의 차음성능과 유사한 성능이 존재하도록 개공율에 따른 유동 해석과 차음성능 해석을 수행하였다. 개공율 30~40% 개방 시, 차음성능 10dB를 만족하며 풍하중이 약 25% 저감되는 것으로 분석되었다. 결과적으로 터널형 방음벽의 벽면부 개방과 음향 루우버 설치는 경량화 및 풍하중에는 긍정적인 효과를 보여주며, 부분 개방과 함께 적절한 방음 재료와 방음설계가 동시에 적용될 경우, 거주민들이 요구하는 5-10dB 수준의 소음저감 효과가 나타나는 것으로 분석되었다.
본 논문에서는 가상환경에서 사운드 몰입을 개선시키기 위한 회절 기반의 사운드 제어 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 물리적 환경에서 사운드의 파동과 흐름 그리고 회절과 유사한 패턴을 실시간으로 표현할 수 있다. 우리의 접근 방식은 사운드 근원지로부터 장애물이 있는지 판단을 한 뒤, 장애물로 인해 굴절과 회절된 새로운 사운드의 위치를 계산한다. 레이트레이싱 기반으로 장애물과의 충돌 여부를 판단하고, 충돌에 의해 반사와 굴절된 벡터를 이용하여 장애물 너머에 있는 에이전트에게 들리는 사운드의 크기를 예측한다. 이 과정에서 반사와 굴절된 레이의 개수에 따라 사운드의 크기를 감쇠시켜 거리와 재질에 따른 사운드 감쇠를 모델링한다. 결과적으로 물리 기반 접근법에서 표현되는 회절 패턴을 실시간으로 표현했으며, 장애물의 위치가 변경됨에 따라 회절 패턴도 변경됨을 보여주고, 이에 따라 사운드의 크기가 자연스럽게 확산되는 결과를 보여준다. 제안하는 방법은 현실에서 표현되는 소리의 확산과 회절 특징을 거의 유사하게 복원해냈다.
본 논문에서는 콘크리트 균열 사이의 인장강성 효과를 고려한 임의의 기하하적 형상을 갖는 철근 콘크리트 쉘을 해석하기 위하여 재료비선형 유한요소 프로그램을 작성하였다. 본 논문은 연속적인 컴퓨터 해석으로 탄성, 비탄성 및 극한 범위에서의 철근과 콘크리트의 응력은 물론, 하중-변위 응답과 균열전파를 추적할 수 있었다. 골재억물림과 철근의 다울작용을 포함하는 유효전단계수를 평가하기 위하여 균열상태의 전단유지계수를 도입하였다. 콘크리트는 인장에서는 취성으로 압축에서는 탄소성으로 가정하였다. 콘크리트의 소성거동은 Drucker-Prager 항복기준과 결합유동법칙에 따르는 것으로 가정하였다. 철근은 Von Mises 항복기준으로 가정하였으며 등가의 두께를 가지는 철근층으로 모델화 하였다. 수치해석을 위하여는 증분형접선강성도 방법을 사용하였다. 수치예제를 제시하여 본 연구결과를 Hedgren의 실험 결과와 Lin의 수치해석과 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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