Recently, magnesium alloys have been widely used in the automotive, aerospace and electronics industries with the advantages of high specific strength, excellent machinability, high electrical conductivity, and high thermal conductivity. Deep drawn magnesium alloys not only meet the demands environmentally and the need for lighter products, but also can lead to remarkably improved productivity and more rapid qualification of the product The current study reports on a failure prediction procedure using finite element modeling (FEM) and a ductile fracture criterion and applies this procedure to the design of a deep drawing process. Critical damage values were determined from a series of uniaxial tensile tests and FEM simulations. They were then expressed as a function of strain rate and temperature. Based on the plastic deformation histories obtained from the FEM analyses of the warm drawing process and the critical damage value curves, the initiation time and location of fracture were predicted. The proposed method was applied to the process design for fabrication of a Mg automotive compressor case and verified with experimental results. The final results indicate that a Mg case part 39% lighter than an Al die casting part can be produced without any defects.
Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
/
2010.05a
/
pp.47.1-47.1
/
2010
Mg합금은 모든 구조용 재료 중에서 비강도가 크며 가공성이 가장 우수하여 재료의 실제 적용시에 2차 가공비 측면에서 다른 경량재료에 비해 유리하다. 그래서 경량화를 필요로 하는 최근 산업체의 요구를 충족시킬 수 있는 재료이다. 그러나 마그네슘 합금의 적용이 매우 제한되는 이유는 결정구조가 hcp로서 냉간가공이 어렵고, 강화기구가 석출경화 및 고용강화로 제한되기 때문에 기계적 성질, 즉 강도와 연성이 모두 낮다. 특히 고온에서 기계적 성질이 급격히 저하되기 때문에 구조용 재료로써는 사용이 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 고온에서 안정한 MgZn상과 항복강도를 향상시키는 Mg4Ag상의 석출을 보이는 Mg-Zn-Mn-Ag합금의 시효거동 및 미세조직 변화에 대해 검토하고자 하였다. 본 합금의 석출거동, 미세조직 및 경도 변화에 미치는 시효처리의 영향에 관한 연구를 수행하기 위해 Pandat Program을 이용해 열역학적 계산을 통한 상태도 해석 및 석출상을 예측 하였다. 계산된 결과는 DSC실험을 통해 비교 분석함으로써 신뢰성을 확보하였고 미세조직 및 석출상 분석을 위해 OM, SEM 그리고 XRD로 관찰하였다. 또한, 시효처리에 따른 기계적 특성을 분석하기 위해 상온 및 고온 인장시험을 하였고, 인장시험 후 파단면 분석을 통하여 재료의 파괴거동을 분석하였다.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
/
2004.10a
/
pp.40-43
/
2004
Stamps for microcontact processing are fabricated by casting elastomer such as PDMS on a master with a negative of the desired pattern. After curing, the PDMS stamp is peeled away from the master and exposed to a solution of ink and then dried. Transfer of the ink from the PDMS stamp to the substrate occurs during a brief contact between stamp and substrate. Generally, negative-tone masters, which are used for making positive-tone PDMS stamps, are fabricated by using photolithographic technique. The shortcomings of photolithography are a relative high-cost process and require extensive processing time and heavy capital investment to build and maintain the fabrication facilities. The goal of this study is to fabricate a negative-tone master by using Nano-indenter based patterning technique. Various sizes of V-grooves and U-groove were fabricated by using the combination of nanoscratch and HF isotropic etching technique. An achieved negative-tone structure was used as a master in the PDMS replica molding process to fabricate a positive-tone PDMS stamp.
The shielded slot plates for a molten carbonate fuel cell(MCFC) have a sheared corrugated trapezoidal pattern. In the FEM simulations for the production of the shielded slot plate, the user material subroutine VUMAT in the commercial FEM software ABAQUS was used to implement a ductile fracture criterion. The critical damage value for the ductile fracture criterion was determined by comparing the experimental results of the shearing process with the simulation results. Using the ductile fracture criterion, the FEM simulation of the three-dimensional forming process of the shielded slot plate was conducted. The effects of the shearing process on the forming process were examined through FEM simulation and experiments. The forming simulation of nine unit cells was conducted. Using the simulation results of the forming process, the deformed shape after springback was calculated. The experimental result shows good agreement with the simulation.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
/
v.13
no.6
/
pp.37-45
/
2014
Ball valves are used as a key element in the process industries. The industrial development of valves has increased steadily, but continued improvement requires high design reliability and long service life. Currently, the development of high performance valves is not easy because of the lack of relevant technology in Korea. Valves are being imported at a level of up to 58 percent of the domestic market, which represents a value of almost 7 million US dollars. Therefore, in this work, the improvement of the design and performance of industrial valves has been studied in an attempt to achieve valves that will have longer service life and better output during operation. The structural stability was evaluated using the ANSYS FSI (Fluid-Structural Interaction) module. Moreover, to obtain maximum product reliability, torque analysis simulation was performed to compare and experimental results. The simulation results were used to predict the change in torque by changes in shape, thereby reducing the time and cost of manufacturing a number of prototypes for experimental validation.
Yoon J. H.;Kim S. S.;Park H. J.;Choi T. H.;Lee H. J.;Huh H.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
/
2005.05a
/
pp.159-162
/
2005
The milli-components for electronic and medical device etc. have been manufactured by conventional process. Forming and machining process for those milli-components need tremendous cost and time because products require higher dimensional accuracy than the conventional ones. For instance, conventional mechanical punching process has many drawbacks for applying to high accuracy products. The final radius of hole can be varied and burr which interrupting another procedure is generated. Hydro-mechanical punching process makes possible to reduce amount of burr and obtain the fine shearing surface using the operating fluid. Hydrostatic pressure retards occurrence of initial crack and induces to locate the fracture surface in the middle of sheet to thickness direction. In this paper, Hydro-mechanical punching process is analyzed using finite element method and the effect of hydrostatic pressure is evaluated during punching process. The prediction of fracture is performed adopting the various ductile fracture criteria such as Cockcroft, Brozzo and Oyane's criterion using a user subroutine in ABAQUS explicit.
The forming failure of AZ31 alloy sheet during deep drawing processes was predicted by the FEM and ductile fracture criteria. Uniaxial tensile tests of round-notched specimens and FE simulations were performed to calculate the critical damage values for three ductile fracture criteria. The critical damage values for each criterion were expressed as a function of strain rate at various temperatures. In order to determine the best criterion for failure prediction, Erichsen cupping test under isothermal conditions at $250^{\circ}C$ were conducted. Based on the plastic deformation histories obtained from the FE analysis of the Erichsen cupping tests and the critical damage value curves, the initiation time and location of fracture were predicted under bi-axial tension deformation. The results indicate that the Cockcroft-Latham criterion had good agreement with the experimental data. In addition, the FE analysis combined with the criterion was applied to another deep drawing process using an irregular shaped blank and these additional results were verified with experimental tests.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
/
v.21
no.4
/
pp.53-59
/
2022
In this study, an enhanced first-order shear deformation theory is proposed to efficiently and accurately predict the thermo-mechanical-viscoelastic coupled behavior of laminated composite structures. To this end, transverse shearstress and displacement fields are independently assumed, and the strain-energy relationship between these fields issystematically established using the mixed variational theorem (MVT). In MVT, the transverse shear stress fields are obtained from the third-order zigzag model, whereas the displacement fields of the conventional first-order model are considered to amplify the benefits of numerical efficiency. Additionally, a transverse displacement field with a smooth parabolic distribution is introduced to accurately predict the thermal behavior of composite structures. Furthermore, the concept of Laplace transformation is newly employed to simplify the viscoelastic problem, similar to the linear-elastic problem. To demonstrate the performance of the proposed theory, the numerical results obtained herein were compared with those available in the literature.
The use of engineering plastic products in internal combustion engine and electric cars to improve stiffness and reduce weight is increasing significantly. Among various lightweight materials, engineering plastics have significant advantages such as cost reduction, improved productivity, and weight reduction. In particular, engineering plastics containing glass fibers are used to enhance stiffness. However, the stiffness of glass fibers can increase or decrease depending on their orientation. Before developing plastic products, optimal designs are determined through injection molding and structural analysis to enhance product reliability. However, reliable analysis of products with variable stiffnesses caused by anisotropy cannot be achieved via the conventional isotropic structural analysis, which does not consider anisotropy. Therefore, based on the previously reported study "the Effect of Impacted Fracture in Glass Fiber Orientation with Injection Molding & Structural Coupled Analysis," this study aims to investigate the structural analysis and degradation mechanisms of various polymers. In particular, this study elucidates the actual mechanism of plastic fracture by analyzing various fracture conditions and their corresponding simulations. Furthermore, the objective of this study is to apply the injection molding and structural coupled analysis mechanism to develop engineering plastic products containing glass fibers. In addition, the study aims to apply and improve the plastic fracture mechanism in actual products by exploring anisotropy and stiffness reduction owing to the unfilled polymer weld line.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.18
no.3
/
pp.10-19
/
2014
Corrugated steel plates are made by fabricating thin steel plates to have trapezoidal or sinusoidal corrugation, and the corrugated plates are able to maintain high out-of-plane rigidity even when they are used instead of thick flat plates. Also, corrugated steel plates have almost no axial rigidity due to the accordion effect. Thus, if they are applied to the webs of plate girders, designing can be easily conducted so that the webs bear only shear stresses. However, unlike flat plates, the shear buckling of corrugated steel plates has very complex characteristics where buckling occurs due to the interaction of local and global buckling, besides local buckling and global buckling. For the investigation of the cause and characteristics of this interactive buckling, studies on sinusoidal corrugated steel plates are fewer than studies on trapezoidal corrugated steel plates. Therefore, in this study, the shear buckling characteristics of sinusoidal corrugated steel plates and the occurrence pattern of interactive buckling were investigated. For the calculation of shear buckling strength, a finite element program was used, and the analysis results were compared with the exact solution. In addition, the characteristics of buckling stress change and the change of buckling mode shape depending on corrugation thickness and shape parameter were analyzed, and by comparing these results with the results of a theoretical equation, the timing of buckling mode change was analyzed.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.