• 한국재료학회지
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• 제26권3호
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• pp.154-159
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• 2016

A roll-bonding process was applied to fabricate an AA1050/AZ91/AA1050 laminate complex sheet. Two AA1050 and one AZ91 magnesium sheets of 2 mm thickness, 30 mm width and 200 mm length were stacked up after surface treatment that included degreasing and wire brushing; material was then reduced to a thickness of 3 mm by one-pass cold rolling. The laminate sheet bonded by the rolling was further reduced to 2 mm in thickness by conventional rolling. The rolling was performed at 623K without lubricant using a 2-high mill with a roll diameter of 210 mm. The rolling speed was 15.9 m/min. The AA1050/AZ91/AA1050 laminate complex sheet fabricated by roll bonding was then annealed at 373~573K for 0.5h. The microstructure of the complex sheets was revealed by electron back scatter diffraction (EBSD) measurement; the mechanical properties were investigated by tensile testing and hardness testing. The strength of the complex sheet was found to increase by 11 % and the tensile elongation decreased by 7%, compared to those values of the starting material. In addition, the hardness of the AZ91 Mg region was slightly higher than those of the AA1050 regions. Both AA1050 and AZ91 showed a typical deformation structure in which the grains were elongated in the rolling direction; however, the mis-orientation distribution of grain boundaries varied greatly between the two materials.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권7호
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• pp.974-981
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• 2019

미세먼지발생 문제는 커다란 사회적 문제로 대두되고 있다. 선박에서는 주 추진 동력원으로 디젤엔진을 주로 사용하고 있다. 본 연구에서는 디젤엔진에서 발생하는 미세먼지로 알려진 입자상 물질을 줄이기 위해서 디젤엔진의 후처리시스템으로 사용 중인 DPF(디젤미립자 필터, Diesel particulate filter)를 소개하고자 한다. DPF의 소재로는 Cordierite와 SiC (Silicon carbide)의 두 가지가 사용되고 있다. 본 논문에서는 SiC DPF에 사용되는 접합제의 물성 향상을 위해서 기존 접합제로 사용된 SiC 계열의 물질 대신 코디얼라이트를 사용하여 열팽창계수 변화를 통한 고온 변형에 대한 열 내구성을 평가하였으며, 접합제와 Segment 사이의 결합을 결정짓는 바탕제에 주성분인 실리카졸의 pH 변화에 따른 물성 변화를 확인하였다. 이를 기반으로 실리카 졸의 반응성을 높이기 위해 Siline계 커플링제를 첨가하거나 SiC를 일부 첨가함으로써 접합제의 물성 변화의 영향에 대해서 실험을 통하여 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.450-455
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• 2017

쉴드 커넥터는 자동차 전장부품으로 차량 내 전기 배선을 연결하는데 사용된다. 이 부품은 전기 전도도가 높은 인청동 재질을 사용하고 프로그레시브 프레스 성형으로 제작된다. 본 제품 형상의 기하학적인 측면을 고려했을 때 복잡하지 않지만, 드로잉, 밴딩 등의 소성가공과 피어싱, 노칭 등의 전단 가공을 실시하여 제품 성형을 완성해야 한다. 프로그레시브 금형을 설계하는 과정 중에 공정 및 스트립레이아웃 설계단계의 성형 해석 모듈을 활용하여 제품의 재질에 따른 두께 변화 및 성형 안전성, 스프링 백 (Spring Back) 검토를 수행하여, 균열 혹은 주름의 경향과 불완전 소성 변형에 대한 보정치를 예측 및 발생 가능한 문제들을 사전에 확인하고, 드로잉 공정 초기에 발생된 성형 불량에 대한 대책으로 드로잉 형상을 수정하여 공정 설계에 반영하였다. 공정설계에서 얻어진 제품의 블랭크 전개 형상은 효과적인 재료 이용을 위해 네스팅에 의한 최적화된 블랭크 배치로 재료의 손실을 최소화하여 3차원 스트립레이아웃 설계를 완성하였다. 본 연구를 통해 프로그레시브 성형을 통해 생산되는 쉴드커넥터 제품의 균열과 스프링백 현상을 사전에 개선하여 생산안정도를 향상시켰다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.63-64
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• 2012

파이로 작동기구(PAD)는 고에너지 재료를 원격으로 폭발시켜 기구를 작동시키는 부품으로서 지금까지 이에 대한 설계는 주로 경험에 의해 이뤄졌다. 본 연구에서는 PAD의 작동 메커니즘을 해석적으로 모델링하는 효과적 방법을 개발하고 이를 설계에 활용하고자 한다. 해석모델은 서로 다른 해석특성을 가지는 세가지 순차적 스텝으로 구성되며 이들을 연계하여 통합 해석을 수행한다. 첫째 스텝은 작동기에서의 폭발 및 이로 인한 생성된 압력거동 해석, 둘째는 이러한 압력에 의해 피스톤을 작은 구멍 속으로 밀어넣는 압착거동 해석, 셋째는 피스톤 끝단에 있는 커터에 의해 박막을 관통하는 해석이며, 이로 인해 최종적으로 박막이 절개되면서 소기의 임무를 완성하게 된다. 본 발표에서는 이에 대한 개략적 소개와 일부 진행된 선행연구 결과를 소개한다.

• 소성∙가공
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• 제31권6호
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• pp.351-364
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• 2022

The yield criterion, or called yield function, plays an important role in the study of plastic working of a sheet because it governs the plastic deformation properties of the sheet during plastic forming process. In this paper, we propose a modified version of previous anisotropic yield function (Trans. Mater. Process., 31(4) 2022, pp. 214-228) based on J2 and J3 stress invariants. The proposed anisotropic yield model has the 6th-order of stress components. The modified version of the anisotropic yield function in this study is as follows. f(J₂⁰,J₃⁰) ≡ (J₂⁰)³ + α(J₃⁰)² + β(J₂⁰)^3/2 × (J₃⁰) = k⁶ The proposed anisotropic yield function well explains the anisotropic plastic behavior of various sheets such as aluminum, high strength steel, magnesium alloy sheets etc. by introducing the parameters α and β, and also exhibits both symmetrical and asymmetrical yield surfaces. The parameters included in the proposed model are determined through an optimization algorithm from uniaxial and biaxial experimental data under proportional loading path. In this study, the validity of the proposed anisotropic yield function was verified by comparing the yield surface shape, normalized uniaxial yield stress value, and Lankford's anisotropic coefficient R-value derived with the experimental results. Application for the proposed anisotropic yield function to AA6016-T4 aluminum and DP980 sheets shows symmetrical yielding behavior and to AZ31B magnesium shows asymmetric yielding behavior, it was shown that the yield locus and yielding behavior of various types of sheet materials can be predicted reasonably by using the proposed anisotropic yield function.

• Steel and Composite Structures
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• 제31권6호
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• pp.541-558
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• 2019

In Special Concentrically Braced Frames (SCBFs), vertical and horizontal components of the brace force must be resisted by column and beam, respectively but normal force component existing at the gusset plate-to-column and beam interfaces, creates out-of-plane action making distortion in column and beam faces adjacent to the gusset plate. It is a main concern in Hollow Structural Section (HSS) columns and beams where their webs and gusset plate are not in the same plane. In this paper, a new gusset plate passing through the HSS columns and beams, named as through gusset plate, is proposed to study the force transfer mechanism in such gusset plates of SCBFs compared to the case with conventional gusset plates. For this purpose, twelve SCBFs with diagonal brace and HSS columns and twelve SCBFs with chevron brace and HSS columns and beams are considered. For each frame, two cases are considered, one with through gusset plates and the other with conventional ones. Based on numerical results, using through gusset plates prevents distortion and out-of-plane deformation at HSS column and beam faces adjacent to the gusset plate helping the entire column and beam cross-sections to resist respectively vertical and horizontal components of the brace force. Moreover, its application increases energy dissipation, lateral stiffness and strength around 28%, 40% and 32%, respectively, improving connection behavior and raising the resistance of the normal force components at the gusset plate-to-HSS column and beam interfaces to approximately 4 and 3.5 times, respectively. Finally, using such through gusset plates leads to better structural performance particularly for HSS columns and beams with larger width-to-thickness ratio elements.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.153-158
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• 2019

현대사회에 이르며 발생한 환경오염으로 인해 산업 전반적인 환경규제가 강화되었다. 따라서 이러한 환경규제를 충족하기 위해 선택적 환원촉매장치(SCR)의 연구개발이 필요하다. 본 논문은 SCR 시스템의 핵심부품인 공압식 댐퍼 밸브(PDV)를 개발하기 위하여 열해석을 수행하였다. 열해석을 위해 우선적으로 재질의 물성치 검증을 실시하였다. 검증은 시편의 열물성시험과 열인장시험을 통해 하였으며 결과를 재질의 물성치에 보강하여 열해석의 신뢰성을 높이도록 하였다. 열해석은 유한 요소 프로그램(Ansys)를 사용하여 PDV가 갖는 사용 조건에 따라 적용된 총 3개 재질(SM400B, SS275, SB410)에서의 PDV가 보이는 열 특성을 확인하고자 하였으며, 이를 통해 PDV가 갖는 구조적 안정성을 확인하고자 하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권1호
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• pp.72-79
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• 2021

본 연구에서는 신개념 항공교통수단으로 활용될 자율비행 개인항공기 개발의 일환으로 자율비행 개인항공기 주익조립체의 등가모델을 생성한 후 고유모드 해석을 통해 생성된 등가모델의 신뢰성을 검증하였다. 주익조립체는 주익, 안쪽파드, 바깥쪽 파드로 구성되어 있다. 먼저, 각 부품의 등가모델을 생성하기 위해서 해당 부품을 몇 개의 구역으로 분할하고, 각 구역의 양 끝단에 등가모델 축상에 놓이는 절점들을 생성하였다. 그리고, 단위하중과 단위모멘트을 부과한 정적해석을 통해 변형량 또는 회전량을 계산하고, 빔 이론식을 적용하여 각 부품들의 등가 축강성, 굽힘강성, 비틀림강성을 계산하였다. 그리고, 각 구역 중앙에 집중질량을 생성하여 질량과 관성모멘트 정보를 입력하고, 빔 요소를 사용하여 등가모델을 생성하였다. 최종적으로 상세모델의 모드해석 결과와의 비교를 통해 생성된 등가모델의 신뢰성을 확인하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권3호
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• pp.265-270
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• 2022

본 연구는 콘크리트 궤도용 탄성레일체결장치(System 300-1)의 손상취약부에 관한 실험 및 해석적 연구이다. 콘크리트 궤도에서 탄성레일체결장치는 열차주행 시 레일과 침목을 결속하는 핵심 궤도구성품이다. 레일체결장치 구성품 중 방진패드와 텐션 클램프(Tension Clamp)는 압축력과 부상력에 대응하며 상시 변형이 발생되는 피로부재이다. 본 연구에서는 동일구간의 운행선에서 6년, 11년, 16년 동안 사용된 탄성레일체결장치를 채취하여 사용년수에 따른 텐션 클램프의 잔류변형 특성을 분석하였다. 또한 수치해석을 바탕으로 주요 구성품별 거동메커니즘을 분석하고 손상취약부를 도출하였다. 본 연구에서 수행한 수치해석을 통해 체결력 도입부터 외력 작용에 따른 텐션 클램프 각부의 응력(변형율)을 분석하여 텐션 클램프의 손상취약부를 도출하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권11호
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• pp.67-73
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• 2021

Tanks are key weapons of ground combat that are equipped with powerful weapons and have strong protective bodies. One tank component, the engine clutch flange, is located in the part of the tank where the engine and transmission are installed, and it is a key part of the power transfer and shutoff. The engine clutch flange transmits high power to secure the mobility of the tank; thus, it must have high strength and hardness. In addition, high durability and safety must be ensured because tank operations must exclude concerns about damage. In this study, an engine clutch female flange for tanks made of SNCM439 was developed. The 2D design used AutoCAD programs, and the 3D shape design used CATIA programs. The structural analysis was conducted using ANSYS. The mesh grid has a tetrahedron shape and is created by adding a mid-side node. After the mechanical properties and constraints of SNCM439 were entered, the changes in the safety factor, total deformation, and Von-Mises stress were identified according to the increase in torque. Prototype processing was performed to verify the engine clutch female flange for the tank. To determine the productivity of the product, the cutting processing time was measured when processing the prototypes. Based on the results of measuring the cutting processing time, it is concluded that research is needed to improve productivity because MCT slot cutting processing is time consuming.