초근접 병렬터널의 필라부에는 응력이 집중되고, 기존에는 터널의 안정성을 확보하기 위하여 강연선을 이용하여 필라부를 보강한다. 하지만 토사 지반에서는 필라부의 강도가 감소하기 때문에 필라부를 강연선으로 보강하는 것으로는 터널 안전성을 충분히 확보하지 못한다. 본 연구에서는 초근접 병렬터널의 필라부를 강관으로 보강하는 새로운 공법의 보강효과를 검토하기 위하여 실내터널모형실험을 수행하였다. 그 결과 상부응력에 대한 필라부의 지지능력은 강관 보강하는 경우가 강연선 보강하는 경우보다 22% 큰 것으로 나타났다. Particle Image Velocimetry 기법을 이용한 분석결과 필라부 강관 보강은 강연선 보강보다 병렬터널과 필라부에 상재하중이 균일하게 작용할 수 있는 더 유리한 조건을 형성하였다. 실험결과에 기반하여 필라부 강관보강공법은 강연선 보강공법보다 터널 안정성에 긍정적인 효과를 가져올 것으로 기대된다.
A steel with chemical composition, 0.22% C, 0.25% Si, 1.26% Mn, 0.22% Cr, 0.04% Ti, 0.0042% B, and a microstructure of ferrite and spheroidized cementite has been press-formed to automotive center pillar followed by local-hardening heat-treatment. Hardness, tensile properties, fractography, microstructure and surface roughness of local-hardening heat-treated automotive center pillar have been examined. The directly heated and quenched area had fully martensitic structure with Vickers hardenss in the range of 500 to 510. The heat affected area close to the directly heated area showed dual-phase structure of ferrite and martensite. The width of the heat-treated and heat-affected areas after the local-hardening heat treatment was ranging from 32 mm to 50 mm. The surface of the local-hardening heat-treated center pillar revealed some temper color as a consequence of the oxidation during the heat treatment, but the surface roughness was not affected by the local-hardening heat treatment.
Researchers have recently begun to study hot stamping processes to shorten the mold cooling time and improve productivity. These publications explain that the mold cooling time can be reduced by using a curved cooling channel, where the mold surface is processed to a uniform depth, instead of a straight cooling channel that uses the conventional gun drilling machine. This study investigates the characteristics of the front pillar of an automobile after using a mold with a curved cooling channel. To analyze the change in properties, we used a 1.6 mm boron steel blank and heated the prototype at $930^{\circ}C$ for 5 minutes. Next, we formed the prototype with a load of about 500 tons while varying the mold cooling time between 1 and 10 seconds. We subjected each prototype specimen to a tensile strength test, a hardness test, and a tissue surface observation.
우리나라의 양수발전소는 지금까지 단일공동을 굴착하였다. 그러나 양양 양수발전소는 두 개의 대공동 즉, 발전소와 주 변전소로 구성된다. 이 경우 공동 구조물의 안정성, 특히 두 공동사이에 형성되는 암주를 영구적으로 안전하게 유지할 수 있도록 보장되어야 한다. 본 연구에서는 개별요소법을 이용하여 두 공동과 암주의 구조적 안정성을 평가하였으며, 구성모델로 Barton-Bandis의 절리모델을 이용하였다. 현지 암반의 초기응력, 자연절리면의 거칠기계수, 불연속면의 공간적 분포 특성과 같은 중요한 요인들은 현지 조사를 통하여 구하였다. 이외에 두가지 경우 즉, 무보강과 보강의 경우 지보시스템의 최적화를 분석하였으며, 또한 보강효과를 검토하였다. 연구결과 보강의 경우 수평변위와 절리의 전단변위가 감소되었으며 암주내 이완영역 역시 감소됨을 확인하였다. 두 공동사이에 있는 약 36 m 두께의 암주에 적절한 보강조치를 취하여 안정성을 확보할 수 있었다.
Changes in the accuracy of the geometrical shape after a surface treatment are often very large due to the variation of the deformation mechanisms such as edge draw-in and the variation in springback caused by the reduction in the coefficient of friction between the tool and the blank. In the present study, the resulting shape accuracy due to the changes in deformation is quantitatively examined in order to predict the variation and to remove any undesirable additional tool compensation for the center pillar member made from steel with a UTS of 980MPa. The study examines important process parameters that are closely related with the edge draw-in such as the blank holding force, the contact status between the tool and the blank and the friction coefficient. The proposed method is applied within the finite element analysis of the stamping process for tools after a surface treatment and the amount of edge draw-in and flush values are compared between the analysis and experiments. The results demonstrate that the proposed quantification and finite element scheme are applicable to complicated tool compensation procedures and compensation can be designed effectively.
근래에 들어 터널계획시 방재 및 환경훼손 측면을 고려하여 상, 하행터널이 나란히 배열되는 병설터널의 형태로 계획되는 사례가 증가하고 있으나, 이에 대한 연구성과는 상대적으로 미미한 실정이다. 병설터널 사이에 위치하는 필라부는 연직응력의 증가와 수평응력의 감소에 의해 병설터널 주변암반의 불안정성이 증가하며, 이와 같은 불안정성은 필라폭이 감소할수록 더욱 증가하게 된다. 본 연구에서는 병설터널의 굴진에 따른 필라부의 간섭효과와 응력변화거동의 분석을 위한 다양한 조건들에 대해 수치해석을 시행하였으며, 수치해석 결과에 대한 회귀분석을 통해 필라의 유발응력평가식을 제안하였다. 또한, 제안식과 Hoek-Brown 파괴기준을 적용하여 필라부의 정량적인 안전율 산정기법을 제안하였고, 제안된 기법의 적용성 확대를 위해 보강공법이 적용된 경우를 고려할 수 있는 해석기법을 아울러 제시하였다. 마지막으로 다양한 변수 분석을 통해 Hoek-Brown 파괴기준을 기초로 제안된 본 기법의 효율성을 입증하였다.
Recently, Ultra High Strength Steel (UHSS) sheet metal has been widely used to improve lightweight structures in the automobile industry. Because UHSS sheets have high strength but low elongation, it is difficult to control winkle and thinning for complex shaped products. The draw beads on die surface were introduced in this study to reduce wrinkle and thinning. The positions and strength values of draw beads were selected as design variables and optimized using finite element analysis. The beads positions and strength of a mold for B-pillar part were designed with the proposed optimization method. The accuracy of die design from optimization was verified by comparing with the results from 3-D scanned geometry.
Now days, the demands of new type hull lines and optimum design in relation with the EEDI (Energy Efficiency Design Index) regulation and eco-friendly high efficiency vessel design are mandatory clauses in Euro financial crises era. Therefore, in correlation with the above, we tried to find the optimum results and revealed the alterations of supporting structure for liftable car deck latch on PCTC. Generally, PCTC (Pure Car & Truck Carrier) design has been performed by 2 pillar space model F. E analysis without vehicle loads on liftable car deck to evaluate the structural adaptability. So, we applied mentioned vehicle loads on pillar and side transverse web on model to compare with not applied model and performed the ultimate strength analysis of improved design for the safety evaluation.
본 연구에서는 승객의 안전성을 확보하기 위하여 상부 고강도강 SABC1470, 하부 냉간 압연강 SPFH590과 SPFC980으로 경량화를 위하여 레이저 TWB 용접하였다. TWB 이종재료 시험편은 열처리에 의하여 SABC1470 재료에 고강도화 하였다. 수냉까지 대기 시간에 따르는 인장강도와 센터필라와 같은 부정 조건에 의한 고속 굽힘의 변형 거동을 평가하였다. 동일 온도에서 열처리 된 TWB 시험편은 수냉까지 대기 시간에 따라서 인장강도와 굽힘강도가 감소하였다. $850^{\circ}C$에서 열처리한 SABC1470 + SPFH590 TWB 시험편은 추돌에 의해 차체 파손시 파괴거동을 유도하여 승객을 보호할 수 있는 적절한 조건이었다. 사고에 의한 승객의 안전을 고려하면, 센터필라는 상부재로서 SABC1470, 하부재료로 SPFH590을 사용하는 것이 안전하다.
The side impact behavior has been investigated when the high strength steel 60TRIP(Transformation Induced Plasticity) is replaced for the conventional low-carbon steel for weight reduction of an auto-body. The side impact analysis was carried out as specified in US-SINCAP with the center pillar and the side sill of the conventional steel or 60TRIP. For accurate impact analyses, the dynamic material properties are adopted with the Johnson-Cook model. The analysis results demonstrate that the penetration of the side members is remarkably reduced when 60TRIP is employed for the center pillar and the side sill replacing the conventional steel. The crashworthiness in the side impact is considerably improved with less penetration of the side members and less acceleration of the opposite floor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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