• 제목/요약/키워드: pressure dependent yield function

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금속분말 혼합체의 압력의존 항복모델과 유한요소법을 이용한 금형압분 공정 시 고형화 해석 (Pressure-Dependent Yield Model for Metallic Powder Mixtures and Their Densification Behavior During Die Compaction as Analyzed by the Finite Element Method)

  • 윤승채;김택수;강승구;김형섭
    • 대한금속재료학회지
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    • 제47권9호
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    • pp.567-572
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    • 2009
  • The densification behaviors of mixtures of copper and steel powders during cold die compaction were investigated. We proposed the pressure-dependent yield function based on the rule of the mixtures of each yield function of a critical relative density type. The constitutive equations were implemented into a finite element program (DEFORM2D) to analyze the densification and deformation behavior of powder mixtures, and the simulated results are in good agreement with the experimental results in reference studies.

An advanced criterion based on non-AFR for anisotropic sheet metals

  • Moayyedian, Farzad;Kadkhodayan, Mehran
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제57권6호
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    • pp.1015-1038
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    • 2016
  • In the current research an advanced criterion with non-associated flow rule (non-AFR) for depicting the behavior of anisotropic sheet metals is presented to consider the strength differential effects (SDEs) for these materials. Owing to the fact that Lou et al. (2013) yield function is dependent on structure of an anisotropic material (BCC, FCC and HCP), an advanced yield function with inspiring of Yoon et al. (2014) yield function is proposed which is dependent upon anisotropic structures. Furthermore, to compute Lankford coefficients, a new pressure sensitive plastic potential function which would be dependent to anisotropic structure is presented and coupled with the proposed yield function with employing a non-AFR in a novel criterion which is called here 'dvanced criterion'. Totally eighteen experimental data are required to calibrate the criterion contained of directional tensile and compressive yield stresses for the yield function and directional Lankford coefficients for the plastic potential function. To verify the criterion, three anisotropic sheet metals with different structures are taken as case studies such as Al 2008-T4 (a BCC material), Al 2090-T3 (a FCC material) and AZ31 (a HCP material).

$CO_2$ Laser Induced Decomposition of 1-Bromo-3-Chloropropane

  • Byoung Soo Chun;Nam Woong Song;Kwang Yul Choo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제11권3호
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    • pp.214-220
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    • 1990
  • We have studied the Infrared Multiphoton Dissociation (IRMPD) of 1-bromo-3-chloropropane by using the pulsed $CO_2$ laser. The product yields and the HCl/HBr branching ratios in IRMPD of $BrCH_2CH_2CH_2Cl$ are studied under the focused beam geometry as a function of buffer gas (He) pressure, laser energy, and photolysing wavelength. It is observed that the total dissociation yield has a laser energy dependence of 1.8-2.0 power order and the branching ratio is very slightly dependent on the pulse energy for the laser lines employed. The dependences of total dissociation yield and branching ratio on the buffer gas pressures show that the dissociation yield monotonically decreases and the branching ratio slightly decreases with the increase of the buffer gas pressure. The Energy-Grained Master Equation (EGME) was applied to explain the laser pulse energy and the buffer gas pressure(He) dependence of the dissociation yield and the branching ratio.

미고결 셰일의 크립 특성 (Creep Characteristics of Unconsolidated Shale)

  • 장찬동
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.195-200
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    • 2006
  • 실내실험을 통해 미고결 셰일의 압밀은 시간 의존적 비복원 점성변형임을 보였다. 점소성 이론과 Cam-clay 이론을 접목하여 미고결 셰일의 구성방정식이 동항복/정항복면의 크기에 대한 지수함수의 형태로 주어짐을 보였으며 이를 통해 크립 변형은 시간에 대한 로그함수의 형태로 구해짐을 보였다. 실험자료와 이론을 비교하여 구성방정식의 물질상수를 규명한 결과 셰일의 항복점은 변형속도가 10배 증가함에 따라 약 6%의 증가하는 것으로 나타났으며 이는 실내 변형속도 조건에서 규명한 셰일의 물성(항복점, 공극률)을 실제 현장 변형속도 조건에 적용시에 상당한 오차를 유발할 수 있음을 시사한다.

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열간분말단조 공정의 열탄소성 유한요소해석 (Thermo-Elasto-Plastic Finite Element Analysis of Powder Hot Forging)

  • 김형섭
    • 한국분말재료학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.83-89
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    • 1997
  • A finite element analysis to solve the coupled thermomechanical problem in the plane strain upsetting of the porous metals was performed. The analysis was formulated using the yield function advanced by Lee and kim and developed using the thermo-elasto-plastic time integration procedure. The density and temperature dependent thermal and mechanical properties of porous metals were considered. The internal heat generation by the plastic deformation and the changing thermal boundary conditions corresponding to the geometry were incorporated in the program. The distributions of the stress, strain, pressure, density and temperature were predicted during the free resting period, deformation period and dwelling period of the forging process.

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임계상대밀도모델을 이용한 마그네슘분말의 압출공정 치밀화 거동 (Analysis of Densification Behavior of Magnesium Powders in Extrusion using the Critical Relative Density Model)

  • 윤승채;채홍준;김택수;김형섭
    • 한국분말재료학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.50-55
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    • 2009
  • Numerical simulations of the powder extrusion need an appropriate pressure-dependent constitutive model for densification modeling of the magnesium powders. The present research investigated the effect of representative powder yield function of the critical relative density model. We could obtain reasonable physical properties of pure magnesium powders using cold isostatic pressing. The proposed densification model was implemented into the finite element code. The finite element analysis was applied to simulation of powder extrusion of pure magnesium powder in order to investigate the densification and processing load at room temperature.

분말단조 공정의 3차원 유한요소해석 (Three Dimensional Finite Element Analysis for Powder Forging Process)

  • 김형섭
    • 한국분말재료학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.104-111
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    • 1996
  • In order to obtain homogeneous and high quality products in powder compaction forging process, it is very important to control stress, strain, density and density distributions. Therefore, it is necessary to understand quantitatively the elasto-plastic deformation and densification behaviors of porous metals and metal powders. In this study, elasto-plastic finite element method using Lee-Kim's pressure dependent porous material yield function has been used for the analysis of three dimensional indenting process. The analysis predicts deformed geometry, stress, strain and density distribution and load. The calculated load is in good agreement with experimental one. The calculated results do not show axisymmetric distributions because of the edge effect. The core part which is in contact with the indentor and the outer diagonal edge part are in compressive stress states and the middle part is in tensile stress state. As a results, it can be concluded that three dimensional analysis is more realistic than axisymmetric assumption approach.

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정수압에 의존하는 항복기준의 강도정수 비교연구 (A Study on Comparison of Strength Parameters of Hydrostatic Pressure-Dependent Yield Criteria)

  • 이승현;한진태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.529-535
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    • 2016
  • 이론적 연구를 통하여 정수압의 영향을 받는 항복기준인 Mohr-Coulomb 항복기준과 Drucker-Prager 항복기준의 강도정수를 ${\pi}$-평면에 대해 일치시킴으로써 강도정수간의 상관관계를 분석해 보았다. Drucker-Prager 강도정수 ${\alpha}$와 k를 Mohr-Coulomb 강도정수인 c와 ${\phi}$를 이용하여 표현하였는데 k는 c, ${\phi}$의 함수로 표현되었고 ${\alpha}$${\phi}$만의 함수로 표현되었다. Drucker-Prager 강도정수 ${\alpha}$값은 흙의 내부마찰각이 커짐에 따라 증가함을 알 수 있었는데 Drucker-Prager 항복기준을 나타내는 원이 Mohr-Coulomb 항복기준에 외접 및 내접하는 경우의 ${\alpha}$값을 나타내는 ${\alpha}_c$${\alpha}_i$값에 대하여 평균값인 ${\alpha}_{av}$의 값은 내부마찰각에 비례하였는데 내부마찰각이 $10^{\circ}$인 경우 약 0.07이었으며 내부마찰각이 $45^{\circ}$인 경우 약 0.29이었다. 또한, ${\alpha}_c/{\alpha}_i$값은 내부마찰각에 비례하였는데 내부마찰각이 $10^{\circ}$인 경우 약 1.12이었으며 내부마찰각이 $45^{\circ}$인 경우 약 1.62이었다. Mohr-Coulomb 강도정수가 Drucker-Prager 강도정수 k에 미치는 영향을 살펴보았는데 본 연구에서 가정한 흙의 점착력 중 최소값이 10kPa인 경우를 제외하고 흙의 내부마찰각의 영향을 거의 받지 않고 전체적으로 흙의 점착력에 영향을 받음을 알 수 있었다. 일정한 점착력에 대하여 내부마찰각이 증가함에 따라 일축압축시 및 일축인장시의 Mohr-Coulomb 항복기준에 의한 축차응력인 $S_{c0}$$S_{t0}$ 그리고 두 값의 평균값인 $S_{0(ave)}$값은 감소하였다. 또한 내부마찰각이 증가할수록 Mohr-Coulomb 항복궤적을 나타내는 육각형이 더욱 불규칙해져 $S_{0(ave)}$로부터 $S_{c0}$$S_{t0}$ 사이의 편차가 내부마찰각이 증가함에 따라 커짐을 알 수 있었다.

초임계 유체에 의한 당근의 ${\beta}-Carotene$ 추출의 최적화 (Optimization for Extraction of ${\beta}-Carotene$ from Carrot by Supercritical Carbon Dioxide)

  • 김영호;장규섭;박영덕
    • 한국식품과학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.411-416
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    • 1996
  • 초임계 유체를 이용하여 당근(Daucus carrota L.) 중의 ${\beta}-carotene$ (Y)을 추출하는 최적조건을 규명하기 위하여 추출압력(X_1$ 200-300bar), 온도($X_2,\;35-51^{\circ}C$) 및 시간($X_3$ 60-200min)을 선정하고 중심합성에 의한 실험계획을 설정하였다. 선정된 독립인자($X_1,\;X_2,\;X_3$)의 반응표면에 대한 영향을 분석하고 2차 다항 회귀모형식을$Y={\beta}_0+{\beta}_1X_1+{\beta}_2X_2+{\beta}_3X_3+{\beta}_11X_12+{\beta}_22X_3^2+{\beta}_-12X_1X_2+{\beta}_12X_1X_2+{\beta}_13X_1X_3+{\beta}_23X_2X_3$로 하여 linear, quadratic 및 interaction effects를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) ${\beta}-carotene$ 추출의 주요 인자는 압력, 시간, 온도의 순이었으며 이중, 중심점과 압력인자의 선형회귀 효과는 ${\alpha}(2)$가 0.001(99.9%) 수준에서 유의하였으며 그 회귀 계수는 다음과 같다. ${\beta}(0)\;5.83{\times}10^6,\;{\beta}(1)3.67{\times}10^6,\;{\beta}(2)\;1.24{\times}10^6,\;{\beta}(3)1.01{\times}10^6,\;{\beta}(11)\;-1.23{\times}10^6,\;{\beta}(22)-8.19{\times}10^5\;{\beta}(33)\;-9.79{\times}10^5,\;{\beta}(12)3.31{\times}10^5\;{\beta}(33)\;-9.79{\times}10^5,\;{\beta}(12)3.31{\times}10^5\;{\beta}(13)\;5.18{\times}10^5,\;{\beta}(23)9.08{\times}10^5$ 2) 회귀식에 대한 분산분석 결과, 분산비(Fo)가 8.44로 0.05 수준에서 모델에 의해 도출된 결과를 잘 성명할 수 있으며 그 정확도에 대한 결정계수($r^2$)는 0.938로 높았다. 또한 정상점에서 ${\beta}-carotene$의 반응표면을 정준분석한 결과 중속 변량인 ${\beta}-carotene$추출함량이 최대점임을 확인하였다. 3) 최적조건 즉, 압력은 350bar, 온도는 $51^{\circ}C$ 및 시간은 200min의 조건을 동시에 만족하는 관심영역에서의 ${\beta}-carotene$의 최대추출량은 생당근 100g당 10,611 ${\mu}g$으로 예측되었다.

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