• 한국정밀공학회지
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• 제10권4호
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• pp.109-117
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• 1993

Force balance method is employed to predict forging information such as forging load, tool pressure and normal stress at the surface of tangential velocity discontinuity. The incipient stages of deformation for the plane strain forging of rectangular billets in V-shaped dies of different semi-angles are analysed. To construct an approximate model for the analysis of deformation by the force balance method in the incipient deformation stages, slip-line field is used. When the deformation mode by slip-line method is the same as that by force balance method, the slip-line method and the force balance method give identical solutions. The effects of die angle, coefficient of friction, billet geometries and deforma- tion characteristics are also investigated. In order to verify the validity of force balance analysis, the rigid-plastic finite element simulation for the various forgig parameters are performed and performed and find to be in good agreement.

• 한국재료학회지
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• 제25권2호
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• pp.81-89
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• 2015

A strain-gradient crystal plasticity constitutive model was developed in order to predict the Hall-Petch behavior of a Ni-base polycrystalline superalloy. The constitutive model involves statistically stored dislocation and geometrically necessary dislocation densities, which were incorporated into the Bailey-Hirsch type flow stress equation with six strength interaction coefficients. A strain-gradient term (called slip-system lattice incompatibility) developed by Acharya was used to calculate the geometrically necessary dislocation density. The description of Kocks-Argon-Ashby type thermally activated strain rate was also used to represent the shear rate of an individual slip system. The constitutive model was implemented in a user material subroutine for crystal plasticity finite element method simulations. The grain size dependence of the flow stress (viz., the Hall-Petch behavior) was predicted for a Ni-base polycrystalline superalloy NIMONIC PE16. Simulation results showed that the present constitutive model fairly reasonably predicts 0.2%-offset yield stresses in a limited range of the grain size.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.747-753
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• 2000

There has been a number of investigations in recent years reporting the results obtained on the structure and properties of metals deformed to severe plastic deformation (SPD). Being deformed to SPD, ultra-fine grains (UFG) are usually formed, and UFG structure exhibits fundamental differences in original physical properties. One method often used to obtain SPD is equal channel angular pressing (ECAP). In order for this technique to be exploited, it is important to understand the deformation behavior during the ECAP processing and relationship to the configuration of die. The finite element method (FEM) has been used to investigate this issue. It has been found that the plastic deformation is sensitive to the channel angle and material properties and is not uniform across the width of the specimen and the pressing load is relative to deformation during the ECAP processing.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.126-132
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• 2011

Fatigue cracks of the turbocharger are often observed for high performance engines under thermal shock tests. Maximum exhaust gas temperature of recently developed gasoline engines could reach approximately $950^{\circ}C$. It's very important to estimate transient temperature histories during thermal shock cycles to predict the stress and the fatigue life of the turbocharger. With these temperature profiles, temperature-dependent material properties and boundary conditions, we could identify critical locations by the application of finite element simulation technologies. In this paper, we applied the reliable analysis approach to the actual turbocharger to predict the weak locations due to the repetitions of plastic strains and compared the results with the crack locations under physical engine test.

• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권9호
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• pp.1531-1538
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• 2003

This paper compiles solutions of plastic $\eta$ factors and crack tip stress triaxialites for standard and nonstandard fracture toughness testing specimens, via detailed three-dimensional (3-D) finite element (FE) analyses. Fracture toughness testing specimens include a middle cracked tension (M(T)) specimen, SE(B), single-edge cracked bar in tension (SE(T)) and C(T) specimen. The ligament-to-thickness ratio of the specimen is systematically varied. It is found that the use of the CMOD overall provides more robust experimental J estimation than that of the LLD, for all cases considered in the present work. Moreover, the J estimation based on the load-CMOD record is shown to be insensitive to the specimen thickness, and thus can be used for testing specimen with any thickness. The effects of in-plane and out-of-plane constraint on the crack tip stress triaxiality are also quantified, so that when experimental J value is estimated according to the procedure recommended in this paper, the corresponding crack tip stress triaxiality can be estimated. Moreover, it is found that the out-of-plane constraint effect is related to the in-plane constraint effect.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권12호
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• pp.73-85
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• 1997

The rolling force and roll deformation behavior in the twin roll type strip continuous casting process has been computed to estimate the thermal charcteristics of a caster roll. To calculation of rolling force, the relationship between flow stress and strain for a roll material and casting alloy are assumed as a function of strain-rate and temperature because mechanical properties of a casting materials depends on tempera- ture. The three dimensional thermal dlastic-plastic analysis of a cooling roll has also been carried out to obtain a roll stress and plastic strain distributions with the commercial finite element analysis package of ANSYS. Temperature fields data of caster roll which are provided by authors were used to estimated of roll deformation. Roll life considering thermal cycle is calculated by using thermal elastic-plastic analysis results. Roll life is proposed as a terms of a roll revolution in the caster roll with and without fine failure model on the roll surface. To obtain of plastic strain distributions of caster roll, thermomechan- ical properties of roll sleeve with a copper alloy is obtained by uniaxial tensile test for variation of temperature.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.437-450
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• 2014

원전의 항공기 충돌 리스크 평가에 사용되는 대표매개변수를 선정하기 위한 방법론을 개발하였다. 대상 원전은 국내의 대표적인 경수로형 원전 중 하나로 선정하여 3차원 유한요소 해석 모델을 구축하였다. 콘크리트 재료모델에는 소성손상모델이 적용되었으며, 강재는 다중선형곡선거동을 가지는 것으로 모델링하였다. 운동에너지, 전체 충격량, 최대 충격량, 최대 하중등 4종의 대표매개변수 후보군을 선정하였다. 각각의 매개변수 후보군은 모두 충돌 속도와 질량의 함수로 표현되므로, 충돌속도 50~200m/s, 항공유량 30~90%의 범위에 대하여 매개변수값을 도출하고 충돌 해석을 수행하여, 충돌 시의 구조 응답과의 상관관계를 분석하였다. 모든 해석에서 항공기의 기종은 보잉767 기종으로 선정하였다. 충돌해석에는 Riera의 하중-시간 이력 함수를 이용한 해석기법을 적용하였다. 매개변수와 충돌 시 응답의 상관관계 적합성은 결정계수값을 이용하여 분석하였다. 4 종의 대표매개변수 후보군 중 최대 하중값이 가장 직관적일 뿐만 아니라 본 연구에서의 해석 케이스에서는 응답과의 상관성도 가장 뛰어난 것으로 나타남에 따라, 항공기충돌 리스크 평가를 위하여 가장 적합한 매개변수라 할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권3호
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• pp.172-180
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• 1998

본 연구에서는 비파괴방법중 대단히 효과적인 방법이라 할 수 있는 X선 프렉토그래피 방법을 이용하여 파괴역학적 파라메타인 ${\Delta}K$, $K_{max}$의 정량적인 평가의 가능성에 대하여 검토하였다. 이를 위하여 A12009-15v/o $SiC_w$ 복합재료와 SS41 불림재를 이용하여 피로균열진전시험을 실시하고 그 결과로부터 파면상의 X선 프렉토그래피 파라메타와 파면형성시의 파괴역학적 파라메타를 비교 검토하여 X선 프렉토그래피에 의한 ${\Delta}K$와 $K_{max}$의 평가 방법에 대하여 연구하였다. 또한, 정적하중부하에 의한 소성변형률의 비파괴적 평가법에 대하여도 검토하였다. 이를 위하여 인장시험으로 소성변형을 부하한 후, X선 프렉토그래피 파라메타를 이용하여 부하된 소성변형량의 비파괴평가법에 대하여 검토하였다. 그 결과 피로파괴시의 부하된 $K_{max}$와 피로손상 정도를 X선 프렉토그래피에 의하여 정량적으로 평가할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.259-266
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• 2012

일반적인 내진 설계에서는 구조물의 연성적인 거동을 유도하기 위해서 보-기둥 접합부에 인접한 보에 소성힌지가 발생하도록 한다. 따라서 철근콘크리트 부재의 부착강도와 전단강도가 휨강도보다 큰 값을 가져야 하고, 전단이나 부착파괴가 요구된 연성에 도달하기 이전에 발생하지 않아야 한다. 하지만 전단경간비가 짧은 부재의 경우에는 전단이나 부착 거동의 지배를 받는 경우가 많고, 핀칭 효과로 인해 에너지 소산이 비교적 적게 발생하므로 요구된 연성에 도달하지 못하고 파괴될 수 있다. 이 논문에서는 전단경간비가 짧은 철근콘크리트 부재의 거동 분석과 연성 예측, 특히 부착 연성 능력을 평가하기 위한 방법을 제안하였다. 이것은 반복하중에 의해 저감되는 잠재 전단강도와 잠재부착내력 모델, 그리고 소성힌지 형성에 따른 휨부착응력의 급격한 증대를 도식화하여 나타낼 수 있다. 제안된 해석법은 각 값의 변화 추이를 비교하여 부재의 거동을 파악하고, 부착 거동의 지배를 받는 부재의 경우, 부착내력과 휨부착응력의 값이 만나는 지점까지를 그 부재의 부착 연성으로 평가하는 방법이다. 이 방법은 기존에 수행된 8개의 보, 기둥 시험체를 통해 비교 및 검토하였으며 부재 거동에 대한 예측은 정확히 일치하였으나, 부착 연성 능력에 대해서는 과소평가 되었다. 그 이유는 부재의 부착강도를 실제 부착강도보다 비교적 낮게 예측한 부착강도식에서 찾을 수 있으며, 다른 부착 내력 모델에 대한 부착 연성 평가에 대한 연구가 추후 필요할 것으로 사료된다.