• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• v.4 no.3
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• pp.36-41
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• 2003

This paper describes a numerical analysis of a non-steady state porthole die extrusion, which is useful for manufacturing long tubes with a hollow section. Materials divided through several portholes are gathered within a chamber and are then welded under high pressure. This weldability classifies the quality of tube products and is affected by process variables and die shapes. However, porthole die extrusion has been executed based on the experience of experts, due to the complicated die assembly and the complexity of metal flow. In order to better assist the design of die and to obtain improvement of productivity, non-steady state 3D FE simulation of porthole die extrusion is required. Therefore, the objective of this study is to analyze the behavior of metal flow and to determine the welding pressure of hot extrusion products under various billet temperatures, bearing length, and tube thickness by FE analysis. The results of FE analysis are compared with those of experiments.

• Transactions of Materials Processing
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• v.25 no.2
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• pp.116-123
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• 2016

Press-brake bending is used to shape flat and thick plates into a targeted circular configuration without excessive localized thinning or thickening. A brake bending press called 'a knife press bending apparatus' has been widely adopted to manufacture thick, large and long pipe from initially thick plate. Submerged Arc Welded (SAW) pipes are also produced by employing press-brake bending. These pipes are mainly used for oil, natural gas and water pipelines. The principal process variables for press-brake bending can be summarized as stroke of the press-brake knife, the distance between both roll in the lower die, and the feeding length of the plate. Many combinations of these process variables are available, thus various pipe diameters can be realized. In the current study, a series of repetitive numerical simulations by feeding a thick plate with initial thickness of 25.4mm were conducted with the consideration of elastic recovery. Furthermore, an index for SAW pipe production is proposed which can be widely used in industry.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.28-28
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• 2009

최근 전세계적으로 유가 상승 및 배기가스 배출 저감과 관련된 각종 환경규제에 대응하기 위하여 선진 자동차회사들은 $CO_2$ 배출 저감 기술과 기존 내연기관 차량의 연비향상을 위해 엔진성능 개선, 구동시스템의 최적화, 차량 경량화, 공기저항 감소 등에 초점을 맞춰 차량의 연비향상과 배기가스 규제에 대응하고 있다. 특히, 자동차 중량의 30%를 차지하는 차체의 경량화는 엔진효율을 높여 자동차의 성능향상을 극대화시키고, 그로 인해 연비향상을 도모할 수 있으므로 환경오염 방지와 연료절감에 가장 적합하고 효과적인 방법이다. 이에 기존의 강재에 비해 비중이 낮으면서 유사한 강도와 내식성이 뛰어난 알루미늄 합금의 차체 적용에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 자동차 Door에 알루미늄 합금(Al 5052)의 적용 가능성을 판단하기 위해 반응표면분석법(Response surface methodology)을 이용하여 저입열 Pulse MIG 용접 공정변수를 최적화하였다. 첫째, 저입열 Pulse MIG 용접에서 용접 공정 변수(용접전압, 용접속도, Gap)의 변화가 비드 형상에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 요인분석법을 이용하여 용접 공정 변수와 비드 형상 변수와의 주효과와 교호작용효과를 분석하였고, 이를 통해 비드 형상 변수에 영향을 크게 미치는 용접 공정변수를 선별하여 다중회귀분석을 통해 용접 공정 변수 변화에 따른 비드형상 예측 회귀모델을 제안하였다. 둘째, 자동차 Door 생산 현장에서 박판 알루미늄 합금 겹치기 용접 이음부의 0~1 mm 갭 발생에 대해 강건한 용접조건을 제시하기 위해 반응표면법(Response surface methodology)을 이용하여 저입열 Pulse MIG 용접 공정 변수를 최적화하였고, 그 적용 가능성을 확인하였다.

• Korean Management Science Review
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• v.34 no.2
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• pp.57-66
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• 2017

The purpose of this study is to analyze the multidimensional productivity of the shipbuilding performance and to explain the role of different factors, such as man-hour, dock period, number of building block, launching process rate, automatic welding percent, and drawing fault rate which are important production-related variables in most shipbuilding companies. The shipbuilding productivity is obtained using Data Envelopment Analysis (DEA) approach. Then, a Tobit model is considered to measure the influence of different factors on the measured productivity. The results reveal that this productivity measure can substitute a representative shipbuilding productivity index (CGT/man-hour) in shipbuilding industries. Also, this multidimensional productivity analysis using DEA and Tobit reveals complex relationships between production-related variables and CGT and sale.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.4
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• pp.413-421
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• 2010

In this study, residual-stress distributions in welds with different strength used in natural gas pipelines are calculated by using finite-element analysis and simulating a realistic welding process. The temperature and residual-stress analysis results are compared with the real fusion profile and the application results of the Fitness-For-Service assessment code, API 579 in order to validate the finite-element analysis model and procedure. Parametric study is performed to assess the effect of welding and material variables such as mechanical strength mismatch, the strength of weld metal, reinforcement, and heat input on the residual stress distributions. Finally, on the basis of the parametric study results, the effects of these variables on residual stress distributions are investigated. In particular, the strength mismatch between base metals has an insignificant effect on residual-stress distributions.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.84-92
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• 2010

현재 가동 중인 몇몇 가압 경수로 원전 안전 1등급 설비의 이종금속 용접부는 일차수응력부식균열(PWSCC : Primary Stress Corrosion Cracking) 발생의 세가지 조건(민감 재질, 부식 환경, 인장응력)을 동시에 충족하고 있다. 즉, 이종금속 용접부는 PWSCC에 민감한 재질인 Alloy 600 계열 합금으로 제작 또는 용접되어 있으며 고온 수화학 부식 환경 하에 놓여있다. 아울러 오스테나이트 스테인리스 강의 예민화 예방을 위한 용접 후열처리 미실시로 높은 인장 용접 잔류응력이 작용하고 있다. 이러한 이종금속 용접부의 특성상 PWSCC가 발생할 잠재성이 있을 뿐만 아니라 국내외적으로 Alloy 600 계열 합금으로 제작 및 용접된 가압 경수로 원전 안전 1등급 설비의 이종금속 용접부에 실제 PWSCC가 발생된 사례들이 다수 보고되고 있다. 운전 환경 및 재질 변화 없이 PWSCC 발생을 예방하기 위해서는 인장 잔류응력을 이완시켜 낮은 인장 또는 압축 응력화하여야 한다. 이러한 인장 잔류응력 이완방법들로는 PWOL(Pre-emptive Weld Overlay), 레이저 피닝(Laser Peening), MSIP(Mechanical Stress Improvement Process), 워터 제트 피닝(Water Jet Peening), IHSI(Induction Heating Stress Improvement) 방법들이 있는데 공정 시간이 짧고 열 에너지 원이 필요 없으며 전체적인 소성 변형을 야기시키지 않는 레이저 피닝을 본 연구의 대상 방법으로 한다. 본 연구에서는 동적 유한요소 해석을 통해 용접 잔류응력을 이완시키는 레이저 피닝의 효과를 검증하고 용접 잔류응력에 미치는 레이저 피닝 변수의 영향을 고찰하고자 한다. 내부 보수용접이 수행된 경수로 원전 가압기 노즐 이종금속 용접부에 레이저 피닝을 적용한 경우에 대해 상용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 동적 유한요소해석을 수행한 결과, 고온 수화학 일차수와 접하는 Alloy 600 계열 합금 내면에서의 인장 잔류응력이 상당히 이완됨을 확인하였다. 또한, 최대충격 압력이 증가할수록, 충격압력 지속시간이 증가할수록, 레이저 스팟 직경이 증가할수록 내표면 인장 잔류응력 이완 정도는 감소하나 이완되는 영역의 깊이는 증가함을 알 수 있다. 또한, 레이저 피닝 방향이 잔류응력 이완에 미치는 영향은 미미함을 알 수 있다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1999.10a
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• pp.142-145
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• 1999

The dynamic resistance monitoring is one of the important issues in that in-process and real time quality assurance of resistance spot weld is needed to increase the product reliability. Secondary dynamic resistance patterns, as a real manner, are hard to adapt those factors in real time and in-plant system. In the present study, a new dynamic resistance detecting method is presented as a practical manner of weld quality assurance at the primary circuit. By the correlation analysis, it is found that the primary dynamic resistance patterns are basically similar to those of the secondary. Various dynamic resistance indices are characterized with the primary curve. And quality of the weld, like the tensile shear strength, is estimated using adaptive neuro-fuzzy estimation system which is consisted of the Sugeno fuzzy algorithm. Through the fuzzy clustering and parameter optimization, real time weld quality assurance system with less efforts is proposed.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2006.05a
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• pp.333-336
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• 2006

A new forming method for metal/ other metal two-layer tubes by multi-billet extrusion (MBE) is introduced. The forming possibilities of two-layer tubes CDA 365(inner)/Al 1100(outer) and Al 2014(inner)/Al 1100(outer) by MBE are investigated according to the given frictional condition and die profile. The results show that two-layer tube composed by two types tube as abovementioned can be manufactured by MBE. Some stated variables in the forming process such as effective stress and normalized pressure at welding surface are analyzed by FEM code ($DEFORM^{TM}$-3D)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.8 no.3
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• pp.257-263
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• 1984

저항 점 용접시 발생하는 어려운 문제점의 하나는 아무리 동일한 용접조건 하에서 용접을 한다하 더라도 균일한 용접품질을 얻을 수 없다는 점이다. 이는 주로 용접중의 전원에서의 변화로 인한 용접전류 및 전압변동, 용접모재의 표면상태 및 두께의 불균일, 두 전극의 마멸 및 맞춤상태 등의 인자 때문에 기인한다고 볼 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 용접하는 도중에 수시 로 인자 때문에 기인한다고 볼 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 용접하는 도중에 수 시로 용접 상태를 점검하여 용접조건을 그때 그때에 적합하게 변화시켜 주는 것이 바람직한데 우 선 용접상태를 판별하기 위해서는 용접품질(weld quality)을 잘 대변할 수 있는 용접법 변수를 찾 아내는 것이 중요한 일이다. 따라서 본 논문에서는 용접품질에 관련되는 변수중, 전기동저항과 전 극분리현상을 측정해서 마이크로 컴퓨터를 사용하여 관련되는 특정값들을 구했고 이들과 인장실 험에서 얻은 용접강도와의 상관관계를 얻음으로써 과연 어떠한 공정변수가 용접품질을 잘 대변해 줄 수 있는가를 실험적으로 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1997.10a
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• pp.65-71
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• 1997

Computer simulations and test trials are carried out to get the optimal conditions about the stamping die design of the tailor laser welded automotive door inner. Firstly, the stamping process including gravity deflection, bead calibration, binder wrap, forming and spring back, are analyzed by the computer simulation. The results of simulation shows good correspondance with those of test trial under the same conditions. The variables of parametric study which will be investigated in the simulation and test trials, are determined form the results of the first run. The formability under the various conditions is evaluated, which are the initial postion of blank, blank holding force, corner radius and the shape of drawbead. Finally, well controled sound product without fracture, wrinkling and excessive weldline movement is obtained.