• 기계저널
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• 제28권5호
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• pp.476-486
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• 1988

전자기 성형이란 고강도의 자기장을 이용하여 고속(15∼300m/s)으로 금속을 성형하는 기술이다. 즉, 자계가 갖는 에너지를 직접 금속의 성형에 이용하는 성형법으로 일반적으로 고속도 가공 법(explosive, electro-hydraulic, pneumatic-mechanical, electro-magnetic pulse forming)이라 불리는 가공 기술의 한 가지이다. 전자기 성형 기술은 1960년경 미국에서 개발 및 실용화로의 노력이 경주되어 산업적, 이론적으로 많은 발전이 있었고 일본에서도 1970년 초반에 이 분야의 연구가 시작하여 현재 활발히 연구되고 있는데, 금속의 성형, 체결, 조립 등의 작업에 이용되어 자동차 산업, 항공산업, 전기산업과 병기산업 등에서 많이 이용되고 있다. 한편 우리나라에서는 아직 연구발표된 사례가 없는 실정인데, 몇몇 업체 및 연구소에서 성형 장비를 도입하고 연구를 시작하려는 시점에 있으므로 본 글에서 그 성형 원리 및 가공 특성에 대해 소개한다.

• Composites Research
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• 제34권5호
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• pp.296-304
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• 2021

본 연구에서는 유한요소법(FEM)에 기반한 CF/PEKK 열가소성 복합재 고속 열 성형 해석을 수행하였고 제작 공정을 예측 및 검증하였다. 대표적인 L 형 구조물 모델에 대해 트리밍 여유에 따른 성형성을 응력, 두께, 주름분포를 분석하였다. 그 결과, 블랭크의 트리밍 여유가 증가할수록 구조물의 성형성이 향상하는 것을 확인하였다. 특히 두께 및 주름 분포 측면에서 해석 모델과 실험 결과를 비교하여서 고속 열 성형 모델의 타당성을 검증하였다. 제작된 구조물은 시차 주사 열량 분석법 및 이미지 분석법을 통해 결정화도와 기공률이 측정되었다. 제작된 열가소성 구조물의 전 영역 기공률은 평균 0.75%, 결정화도는 약 21%로 항공기에 적용 가능한 수치로 평가되었다. 따라서 본 연구를 토대로 열가소성 복합재 고속 열 성형 공정에 대해 효과적인 예측이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1551-1562
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• 1991

최근까지 발표된 유한 요소법을 이용한 압연 해석 관련 주요 논문들을 정리해 보면 다음과 같다. Li와 Kobayashil는 강소성 유한 요소법(rigidplastic finite element method)을 여러가지 마찰조건에 대하여 해석하였다. 이때 압연롤은 강체 (rigid body)로 시편은 가공경화(workhardening)를 동반한 강소성체로 모델링하였다. Hwang과 Kobayashi는 강소성 유한 요소법을 이용한 평면 변형 압연에서 재료 손실을 최소화하는 예비 성형체(preform)의 설계에 대한 연구를 수행하였다. 이 경우에도 역시 압연롤은 강체로 시편은 가공 경화를 동반한 강소성체와 완전 소성체로 모델링 되었으나, 고착(sticking) 마찰 조건에 대해서만 해석을 수행하였다. Mori와 Osak- ada 그리고 Oda는 약간 압축성이 있는 재료의 평면 변형 압연에 대하여 연구하였다. 이때 압연롤은 강체로 시편은 가공 경화를 동반한 강소성체로 모델링 되었으며 경계 면에서는 Coulomb 마찰을 고려하였다. 이밖에도 오일러(Eulerian) 수식화를 이용한 Dawson과 Thompson, Berman의 해석 결과가 있으며, 또 폭 방향의 변형까지를 고려한 Li와 Kobayashi, Mori와 Osakada의 3차원 해석 결과가 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 1991

본 연구에서는 고속 대변형 탄소성 변형 과정을 해석할 수 있는 프로그램(NET )을 개발하고 이것을 실린더 및 링 성형 문제에 적용하여 마찰 및 관성 효과가 변형 거동에 미치는 영향을 규명하여 보았다.

• 기계저널
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• 제31권4호
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• pp.380-388
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• 1991

고에너지 속도 가공법 중에서 주요한 것을 발췌하여 그 개요와 금후의 전개에 대하여 기술하 였다. 폭발압착과 같이 실제로 활용되고 있는 기술로부터, 폭약 또는 전자기력에 의한 분말압축 성형과 같은 개발도상의 기술까지 고에너지 속도가공법의 범주에 속하는 기술분야는 광범위하다. 관용의 가공법에 비하면 역사도 짧고, 실용화에 있어서 해결하여야 할 문제도 많이 남아있다. 현재 실용화를 위한 연구도 착실히 성과를 얻고 있으며, 고에너지 속도 가공법의 앞날은 밝다고 할 수 있다. 고에너지 속도가공의 진보와 발전을 위하여는 가공기술에 관한 연구와 함께, 재료가 고속변형을 받을 때의 거동과 특성에 관한 연구를 함께 진행할 필요가 있다. 여기서는 후자의 연구에 관하여 언급하지 않았으나, 고속재료 시험법과 그 평가법, 소성도 전파 해석, 계측법 등 많은 연구 성과가 매년 보고되고 있다.

• 한국자기학회지
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• 제25권3호
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• pp.79-82
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• 2015

자기 펄스 성형장치란, 고강도 자기장을 이용하는 소성가공법이다. 자기 펄스 설형장치는 기존의 프레스 공정에 비해 가공 후 성형품의 표면 품질이 좋고 공정이 단순하며 가공속도가 높아 가공시간이 매우 짧은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 자기 펄스 성형장치의 각각 변수들이 성형력에 미치는 영향력을 분석하기 위해 파라미터 연구를 수행하였다. 자기 펄스 성형장치의 각각 변수들은 인가전압, 캐패시터 용량, 코일의 턴 수로 나누어 지며, 각각의 변수들이 성형압력에 미치는 영향력을 분석하는데 상용전자기 해석 프로그램인 MAXWELL을 이용하였다.

• Composites Research
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• 제34권5호
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• pp.269-276
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• 2021

프리프레그 압축성형(PCM, Prepreg Compression Molding) 공정은 고품질 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 제품을 제조할 수 있는 고속성형기술이다. 오토클레이브 공정에 비해 폐기물 발생이 적고 사이클타임을 크게 줄일 수 있어 항공우주 및 자동차 산업에서 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 PCM 공정의 품질을 높이기 위해 프리프레그의 경화거동을 따라 프레스의 압축압력을 단계별로 증가시키는 성형법에 대해 연구하였고, 이러한 다단 압축 성형법이 우수한 품질의 CFRP 제품을 생산하고 사이클타임을 단축할 수 있는 좋은 수단임을 확인하였다. 그리고 상온에서 적층한 프리프레그를 금형에 투입하여 예열과 성형을 동시에 함으로써 별도의 예열 공정 없이 제품을 성형할 수 있었다. 또한 평판 성형에 최적화된 공정조건을 3차원 형상물에 동일하게 적용한 결과 외관상 평판과 유사한 제품을 공정조건 수립 과정 없이 만들 수 있었다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.313-317
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• 2009

Electromagnetic forming(EMF) is a high-velocity forming process which uses electromagnetic Lorentz force. Advantages of this forming technique are improved formability, reduction in wrinkling, non-contact forming and applications of various forming process. But the application of electromagnetic forming technique is still limited in industry. Thus for continuous research and development of technique based on experiments, develop the forming equipment and carry out the forming experiments for validation of forming equipment.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1043-1058
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• 1990

본 연구에서는 전자기 성형법에 의한 원통형상의 가공재의 자유 확관성형 가 공에 대해서 유한요소해석법을 이용한 변형 및 응력해석을 수행하였다. 탄소성 재료 모형을 확장하여 변형 경화율이 변형률 및 변형률 속도의 지배를 받는 변형률 속도 종 속 탄소성 재료 모형을 도입하였고, 1차 제하 이후까지 포함하여 고속 성형시 변형률 속도 효과에 의해 발생하는 현상들에 대해서 연구하였다.결과의 비교 및 논의를 위 하여, 해석대상과 성형조건, 그리고 가공재에 작용하는 자기압력은 Suzuki의 것과 동 일한 것을 사용하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.1-10
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• 2005

본 연구에서는 고속철도 강합성형 교통비 동적해석에 기반한 피로신뢰성평가 기법을 제시하고 동조질량감쇠기의 효과를 피로수명연장 측면에서 검토하였다. 피로 신뢰성 평가를 수행하기 위하여 S-N 곡선 및 선형누적손상이론을 이용하여 한계상태식을 설정하였다. 열차 속도와 교량 감쇠비의 불확실성을 고려하여 교량에 대한 반복적인 동적해석을 수행하고, 이 결과로부터 전체 교량수명동안에 교량이 받는 피로 손상도와 연관된 확률변수의 특성을 통계적으로 추정하였다. 최종적으로 결정된 확률변수와 한계상태식에 개선된 일계이차모멘트법(AFOSM)을 적용하여 피로 신뢰도 지수를 산정하였다. 40m 지간 강합성교량의 수치모사로부터 동조질량감쇠기 장착여부에 따라 피로 신뢰도 지수를 평가하고 그 결과를 제시하였다.