Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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v.21
no.8
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pp.735-741
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2015
In this paper, we suggest a dimensional controller to produce a different thickness strip without adding production facilities at the same steel. We describe the model for the non-linear thickness and speed setup, and drive a variation of the speed and thickness with Talyor expansion. The control algorithm is composed of 8 steps and the transient condition is added in order to maintain a mass flow between stands. A simulator is developed in order to verify the algorithm, and includes a non-linear rolling model, the tension model, AGC model, the disturbance model, and so on. From the simulation results by disturbances, we show that the thickness, tension and looper angle are converged to the set condition when we change the rolling conditions.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.11
no.5
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pp.837-845
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1987
In the research of the rolling of strip, producing the strip with a close tolerance of thickness over the rolling direction was a principal object. But it was solved by the contribution of two-dimensional theory of rolling and the development of automatic gauge control system. And new requirements for the study of flatness, crown of rolled strip and edge drop grow up recently. These phenomena are closely related with the thickness distribution along the lateral direction of rolled strip. To analyse the thickness distribution of rolled strip along the lateral direction, elastic deformation of rolls and plastic deformation of work material must be discussed simultaneously. In this report, an approximate three-dimensional analysis based on Tozawa's three dimensional approach was applied to 12 cases of different rolling conditions and the numerical results were investigated. Especially stresses were laid upon the investigation of optimal boundary position between the three-dimensional analysis region and the plane strain analysis region.
Strip casting process, a new casting technology which makes thin strip of $0.5{\sim}5\;mm$ thickness directly from molten metal, has been dramatically developed for past 10 years and faced commercialization in the case of STS304 strip. In this study, ductile cast iron strip which is 1.1 mm thick and 100 mm wide is manufactured by the twin roll strip caster. Graphite and matrix structure of the strip can be controlled through heat treatments and the mechanical properties are examined. The microstructure of the as-cast strip consists of cementite and pearlite. Especially the equiaxed crystal zone of pearlite exists in the center region of the thickness due to the characteristics of the strip casting process. Matrix structure can be transformed into fully ferrite or ferrite/pearlite mixed structures by the different graphitization heat treatments. The heat-treated strip with ferrite/pearlite matrix structure showed higher hardness and tensile strength than that with full ferrite matrix structure.
Shahmohammadi, Mohammad Amin;Azhari, Mojtaba;Saadatpour, Mohammad Mehdi
Steel and Composite Structures
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v.34
no.3
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pp.361-376
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2020
This paper presents a free vibration analysis of shell panels made of functionally graded material (FGM) in the form of the ordinary and sandwich FGM and laminated shells using the isogeometric B3-spline finite strip method (IG-SFSM). B3-spline and Lagrangian interpolation are employed along the longitudinal and transverse directions respectively in this type of finite strip. The introduced finite strip formulation is based on the degenerated shell method, which provides variable thickness, arbitrary geometries, and analysis of thin or thick shells. Validity of the obtained natural frequencies by IG-SFSM is checked by comparison with results extracted from references for similar cases in different examples. These examples incorporate several geometries, materials, boundary conditions, and continuous thickness variation. A comparison of these two kinds of results and their proximity showed that the introduced IG-SFSM is a reliable tool which can be used in analysis of shells with the aforementioned properties.
The continuous confined strip shearing (CCSS) based on the equal channel angular pressing (ECAP) was modeled by means of a rigid-plastic two-dimensional finite element method (FEM). Parallel to the simulations, samples of AA 1050 sheets were experimentally deformed by CCSS. The CCSS deformation led to the formation of through thickness texture gradients comprising a strong shear texture in the sheet center and weak shear textures in the sheet surfaces. FEM analysis revealed variations in the strain component $\varepsilon_13$ along the sample thickness direction, which gave rise to the evolution of different textures. A high friction between the sample and die surface was responsible for lowering intensities of the shear texture components in thickness layers close to the surfaces.
Khayat, Majid;Dehghan, Seyed Mehdi;Najafgholipour, Mohammad Amir;Baghlani, Abdolhossein
Steel and Composite Structures
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v.28
no.6
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pp.735-748
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2018
In this study, the semi-analytical finite strip method is adopted to examine the free vibration of cylindrical shells made up of functionally graded material. The properties of functionally graded shells are assumed to be temperature-dependent and vary continuously in the thickness direction according to a simple power law distribution in terms of the volume fraction of ceramic and metal. The material properties of the shells and stiffeners are assumed to be continuously graded in the thickness direction. Theoretical formulations based on the smeared stiffeners technique and the classical shell theory with first-order shear deformation theory which accounts for through thickness shear flexibility are employed. The finite strip method is applied to five different shell theories, namely, Donnell, Reissner, Sanders, Novozhilov, and Teng. The approximate procedure is compared favorably with three-dimensional finite elements. Finally, a detailed numerical study is carried out to bring out the effects of power-law index of the functional graded material, stiffeners, and geometry of the shells on the difference between various shell theories. Finally, the importance of choosing the shell theory in simulating the functionally graded cylindrical shells is addressed.
In the present analysis, the spline finite strip with higher-order shear deformation is formulated for the static analysis of piezoelectric composite plates. The proposed method incorporates Reddy's third-order shear deformation theory, Touratier's "Sine" model, Afaq's exponential model, Cho's higher-order zigzag laminate theory, as well as the classic plate theory and the first-order plate theory. Thus, the analysis can be conducted based on any of the above-mentioned theories. The selection of a specific method is done by simply changing a few terms in a 2 by 2 square matrix and the results, obtained according to different plate theories, can be compared to each other. Numerical examples are presented for piezoelectric composite plates subjected to mechanical loading. The results based on different shear deformation theories are compared with the three-dimensional solutions. The behaviours of piezoelectric composite plates with different length-to-thickness ratios, fibre orientations, and boundary conditions are also investigated in these examples.
Kim, J.H.;Lee, H.J.;Han, S.W.;Baek, C.W.;Kim, J.M.;Kim, Y.K.
Proceedings of the KSME Conference
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2004.04a
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pp.252-257
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2004
Nanometer-sized structures are being applied to many devices including micro/nano electronics, optoelectronics, quantum devices, MEMS/NEMS, biosensors, etc. Especially, the thin film with submicron thickness is a basic structure for fabricating these devices, but its mechanical behaviors are not well understood. The mechanical properties of the thin film are different from those of the bulk structure and are difficult to measure because of its handling inconvenience. Several techniques have been applied to mechanical characterization of the thin film, such as nanoindentation test, micro/nano tensile test, strip bending test, etc. In this study, we focus on the strip bending test because of its high accuracy and moderate specimen preparation efforts, and measure Au thin film, which is a very popular material in micro/nano electronic devices. Au film is deposited on Si substrate by evaporation process, of which thickness is 100nm. Using the strip bending test, we obtain elastic modulus, yield and ultimate tensile strength, and residual stress of Au thin film.
In continuous galvanizing process at steel making plant, coating weight on the surface of strip that pass through air knife is controlled by the pressure at the chamber of air knife and the gap between the nozzle of air knife and strip. The pressure can be easily measured and controlled. But it is difficult to measure the distance between Air knife nozzle and strip, and also difficult to decide how much distance air knife move. Because, the gap between nozzle and strip varies with the height of air knife, intermesh of stabilizing roll and welding of strips that have different thickness. In this research, we developed a gap sensor that can measure the relative distance between Air knife nozzle and strip. And several tests are performed to find optimal condition for application at real plant. We performed test in which the possibility of the sensor to apply ...
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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2002.05a
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pp.48-53
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2002
Sheet or plate bending is one of the most important industrial metal forming processes. And considerable attention has been focused on gaining a better understanding of many of bending characteristics. One of defaults in bending process is the springback. In this study, the springback characteristics of tailor-welded strips in U-bending process was investigated. Furthermore, not only the relationships between the springback and the process variables such as the geometry of the tools and thickness combination of workpiece but also the heat effect which affects the springback due to welding process was experimentally considered. First, tailor-welded strips are joined by the laser welding process and consisted of two types of thickness combinations of the SCPI sheet, 0.8t${\times}$1.2t and 0.8${\times}$1.6t to investigate the effect of different thickness combination on the springback. Secondly, two different directionally welded strips, one was welded along the centerline of the strip-width and the other was along the centerline of strip-length, were adopted to compare the effects of the location of weld line on the springback. And three punch profile radii of 3, 9, and 15 m were used. Some cases of the experimental results were simulated by using a commercial FEM code, PAM-STAMP to compare the experimental results to the analytical ones.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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