• 한국정밀공학회지
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• 제17권10호
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• pp.77-82
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• 2000

The design of the prestressed cold extrusion die with two stress rings has been performed in this study. The cold extrusion has been simulated by the rigid-plastic FEM. The stress analysis of die has been performed for both after shrink fitting and during extrusion by using the elastic FEM and the Lame's equation. According to the variation of interferences and diameter ratios, the maximum effective stress has been evaluated. As results, interferences and diameters were determined by the minimization of the maximum effective stress of die insert. The comparison of the maximum effective stress between the proposed design and the conventional design has been discussed. It was found that the maximum effective stress in the die insert is considerably affected by the stiffness of the first stress ring.

• 한국기계연구소 소보
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• 통권17호
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• pp.75-82
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• 1987

Shrink-rings (Stress-rings) are used in the fabrication of powder compaction dies to increase the allowable compaction pressures for a given die material. Optimum Procedures are used to insure that the stress distributions in the die and stress-rings ultilize fully the strength available in each of the die elements. Two criteria for the optimum die design are used: Maximum shear stress limit for one-piece dies and zero tensile stress limit for combined dies. Examples for each case are presented in this paper.

• 한국가스학회지
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• 제16권6호
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• pp.67-72
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• 2012

본 연구에서는 압축천연가스 자동차용으로 사용하는 CNG 충전니플의 밀봉성과 밀봉내구 안전성에 관련된 접촉법선응력 및 등가진응력을 유한요소법으로 해석하였다. 기존의 원형 오링과 새로운 더블립 오링에 초기압축률 15%를 가한 상태에서 밀봉력을 해석한 결과에 의하면, 두 곳에서 밀봉작용을 하는 더블립 오링이 한곳에서 밀봉작용을 하는 기존의 원형 오링보다 41% 더 높게 나타남을 알 수 있다. 오링에 초기압축력 15%와 가스압축압력 8MPa을 작용한 상태에서 가스누출 차단 안전성을 비교하면, 기존의 원형 오링보다는 더블립 오링에서 5% 향상된 해석결과를 제시하고 있다. 또한, 오링의 밀봉내구 안전성을 비교한 FEM 해석결과에 의하면, 원형 오링보다는 더블립 오링에서 발생된 최대등가진응력이 10.2%나 더 높게 발생한 것으로 나타났다. 이것은 더블립 오링이 기존의 원형 오링보다는 장수명을 보장할 수 있다는 것이다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1988년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 한국전력공사연수원, 서울; 21-22 Oct. 1988
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• pp.556-561
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• 1988

Shrink-rings (Stress-rings) are used in the fabrication of dies for cold forming and powder compaction processes to increase the allowable pressures for a given die material. Optimum procedures are to minimize a die thickness under the conditions that the stress distributions in the die and stress-rings utilize fully the strength available in each of the die elements. This paper proposes a new approach, where the maximum allowable shrinking pressures are calculated on shrinkage plans in the radial direction and the fractional shrinking pressures below the maximum allowable pressures are used as the design values. Two criteria for the optimal die design are used: Maximum shear stress limit for one-piece dies and zero tensile stress limit for combined dies. A computer program, DIECOM, is developed for illustrating the computer-aided design procedures. Finally, examples for each case are presented in this paper.

• 한국가스학회지
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• 제17권1호
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• pp.73-80
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• 2013

본 연구에서는 유한요소해석법을 사용하여 V홈 오링의 밀봉거동과 내구 안전성에 관련된 변형률, 응력, 접촉법선응력 해석결과를 제시하고 있다. 밀봉거동과 내구 안전성에 관한 FEM 해석결과에 의하면, V홈 형상을 갖는 오링에 작용하는 최대변형률, 최대압축응력, 최대접촉법선응력은 기존의 오링에 비해 약 1.2배나 더 높게 나타났다. 이것은 오링이 두 개의 원형을 겹치도록 형성된 중간부에 V홈을 넣었기 때문에 가능한 것으로 판단되고, V홈 오링은 볼밸브, 압력용기, 가스기기의 밀봉을 하는데 매우 유용한 것으로 알려져 있다. 그리고, V홈 오링에서 가스압력을 높여도 압출에 의한 파손현상이 발생되지 않았는데, 이것은 V홈이 형성되어 있기 때문이다. 따라서, V홈 오링은 기존 오링에 비해 밀봉수명을 연장시킬 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권3호
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• pp.40-46
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• 2001

An integrated analysis for the thermo-elastic deformation, fatigue, wear and brittle damage evolution of the shrink-fitted die with multi stress-ring of dissimilar materials is presented. A simple numerical algorithm for the moving elastic boundaries characterizing the contacts of the insert and multi stress-rings is presented. The initial stress distribution in the die due to shrink-fit is considered and the traction at the die surface contacting with the work piece is obtained by analyzing the elasto-plastic deformation of work piece. Elastic analysis of the separate-type die is performed and then the evolution of brittle damage, wear and fatigue life are predicted. This integrated analysis is applied to the extrusion die with two layers of stress-rings and the results are discussed in detail.

• 한국기계연구소 소보
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• 통권18호
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• pp.137-146
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• 1988

Shrink-rings (stress-rings) are used in the fabrication of compaction dies to increase the allowable pressures for a given die material. This paper proposes a new approach, where the maximum allowable shrinking pressures are calculated on shrinked plans in the radial direction and then the fractional fitting pressures below the maximum shrinking pressures are used as the design values. A computer program, DIECAD, is developed. The paper presents two design cases as examples in order to easily illustrate the design procedures from the computer program DIECAD

• 한국진공학회지
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• 제8권1호
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• pp.43-50
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• 1999

이온빔보조증착법으로 h-BN을 증착하여 이온에너지 및 기판온도에 따른 hexagonal ring의 배열 및 결정성의 변화를 연구하였다. 보론은 전자빔으로 1.5 $\AA$/sec 의 속도로 증발시켰으며, 질소는 둥-hall 형 이온건으로 60, 80, 100eV의 에너지로 공급하였다. 기판의 온도는 상온(no heating), 200, 400, 500, $800^{\circ}C$로 변화시켰다. 질소이온에너지가 증가할수록 hexagonal ring의 c축은 기판에 평행하게 배열하여 100 eV의 질소이온에너지에서 가장 좋은 배열을 나타내었다. 이는 이온에너지가 높을수록 합성 막에 큰 압축응력이 발생하기 때문으로 생각된다. 기판온도에 따라서는 온도가 증가함에 따라 배열이 증가하다가 약 $400^{\circ}C$에서 최대가 되고 그 보다 높은 온도에서는 배열이 감소하였다. 그리고 결정도는 온도가 증가할수록 향상되었다. 이러한 경향들은 온도가 증가함에 따라 원자 이동도는 증가하고 응력발생은 어려워지는 경향으로부터 잘 설명된다. 또한 nano-indentor로 측정한 h-BN막의 경도는 c-축의 배열정도와 같은 경향을 보였다. 이온빔보조증착법은 hexagonal ring의 배열을 통해 h-BN막 성질의 최적화에 효과적인 방법으로 판단된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권4호
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• pp.38-45
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• 2017

A finite element analysis-based approach which investigates the causes of the breakdown in the outer ring of the choke at hot rod rolling mill is presented. Two-dimensional drawings of the whole vertical-type mill stand are transformed into three-dimensional CAD models. Non-linear elasto-plastic deformation analysis of material at the roll gap is performed for computing roll force and torque of the work roll. Then, the reaction forces of the bearing rings together with a set of roller bearings that support the work roll are obtained by means of rigid body motion analysis. Finally, stress behaviors in the bearing rings together with a set of roller bearings that support the work roll are investigated by linear elastic analysis. Results reveal that stress at the contact area between the outer ring and roller bearing is extraordinary high when an internal gap between an external surface of the outer ring and the internal surface of the chock due to wear of the inside of the chock occurs.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1995년도 춘계학술대회논문집
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• pp.19-30
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• 1995

The analysis had been already completed to detect forming defects for the forming processes of C/R bearing rings. But some unpredicted problems were found through the experiments. So expert redesigned new forming processes to prevent the problems and new analysis was began according to the new processes to find faults for the processes. The forming processes consist of 1 for the outer ring. 6 inner ring. The thickness of metal sheet used is changed to 1.5mm from 1.6mm. Elasto-plastric finite element method is applied to involve the effect of spring back . The most representative alteration is forming of two predents to assist later forming . Thining and distribution of high residual stress are derived from the results of simulations. It is confirmed that the industry expert agree the possiblilty of defects dervied from the new FEM results.