• Title/Summary/Keyword: 축방향 잔류응력

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Prediction of Axial Residual Stress in Drawn High-Carbon Wire Resulting Due to Increase in Surface Temperature (고탄소강 다단 신선 와이어의 표면 온도 상승에 의한 축방향 잔류응력 예측)

  • Kim, Dae-Woon;Lee, Sang-Kon;Kim, Byung-Min;Jung, Jin-Young;Ban, Deok-Young
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.10
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    • pp.1479-1485
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    • 2010
  • In recent times, due to wire drawing of high carbon steel at a high speed to ensure a high productivity and high strength, axial residual stress are generated because of rapid increase in surface temperature. In the process, the temperatures of the wires increased because of the deformation of the wires and the friction between the die and wire. In particular, in the case of the wire drawing at a high speed, friction leads to a large temperature gradient so that considerable axial residual stress is generated on the surface. In this study, the relationship between axial residual stress and increase in the surface temperature was investigated, and a prediction model of uniform temperature was proposed. Then, a prediction model for residual stress was developed. The proposed model was verified by measuring the residual stress by X-ray diffraction on drawn wires.

Estimation Curvature Change Due to Layer Removal in Strips with Uniaxial Residual Stress Fidlds (축방향의 잔류응력이 내재하는 STRIP의 층 가공에 따른 곡율변화)

  • 신상현
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.33 no.2
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    • pp.149-155
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    • 1997
  • 잔류응력을 측정하는 비파괴 방법중 Neutron diffraction technique의 발달로 인하여 기존의 X-ray diffraction technique에 비하여 잔류응력 측정가능 두께가 대부분의 물질에 있어서 훨씬 깊어졌다. 비파괴 방법으로 부품내의 잔류응력 분포가 측정되어진 경우, 부품의 가공시 잔류응력의 재분포로 인한 형상의 변화를 정량적으로 예측할 수 있는 방법에 대해 어떠한 경우도 논의된 바 없다. 본 연구에서는 축 방향의 잔류응력이 내재하는 strip의 층 가공시 일어나는 strip의 곡율변화를 정량적으로 예측할 수 있는 수식을 제시하였다. 간단히 컴퓨터 프로그램화 할 수 있는 수식을 전개하므로 써 현장에서 유용하게 이용할 수 있게 하였다.

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고강도 알루미늄 7175 합금 링롤재의 급냉 및 응력제거처리후 잔류응력 유한요소해석 및 측정

  • 박성한;구송회;이방업;은일상
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.181-187
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    • 1997
  • 고강도 알루미늄 합금 링롤재의 급냉, 링 팽창(expansion) 및 링 압축(compression) 응력제거처리후 잔류응력을 예측하기 위하여 2차원 축대칭 열해석 및 탄소성 해석을 수행하였다. 급냉 및 응력제거처리 후 2단 과시효 처리(T73)된 링롤재에 대하여 3단계 절단법(Three step sectioning method)을 적용하여 링롤재의 두께에 따른 잔류응력 분포를 측정하였으며, 측정결과를 급냉 및 응력제거처리후 잔류응력 해석결과와 비교분석하였다. 링의 급냉후 원주 및 축방향의 잔류응력 해석값은 T73후 측정값과 비슷한 경향을 보였으며, 링의 내면과 외면에서 압축응력을 나타내었고 중심에서 인장응력을 나타내었다. 잔류응력은 링 팽창(T7351) 및 링 압축(T7352) 적용후 T73에 비해 현저히 감소하였으며, 축방향의 제거 효과가 원주방향보다 우수하게 나타났다. 또한 링 압축에 의한 제거효과가 링 팽창보다 크게 나타났다. 링롤재의 응력제거처리는 제거 효과 및 실용성 측면에서 링 압축 공정이 유리하며, 치수제어 및 장비용량 측면에서 링 팽창 공정이 유리하다는 결론을 얻었다.

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Alloy 690 제1열 시제전열관의 U 굽힘가공에서 치수평가 및 표면잔류응력

  • 김우곤;이창규;장진성;국일현;이동희;주영한
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.05b
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    • pp.110-117
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    • 1997
  • Alloy 690 제1열 시제 전열관을 U 굽힘 가공할 시 전열관에 도입된 표면 잔류응력 및 굽힘 단면에서 치수변화 (벽두께, 진원도)를 위치별로 측정하여 평가하였다. 외측호(extrados)의 표면 잔류응력은 $\psi$=0$^{\circ}$에서 축 방향 응력이 -319 MPa (압축)로 가장 높았으며, 내측호(intrados)는 $\psi$=0$^{\circ}$, 160$^{\circ}$ 위치인 천이영역 부관에서 응력 변화가 크게 되는 경향을 보였다 측면(flank)은 인장 잔류응력으로 $\psi$=90$^{\circ}$(apex)에서 최대 190 MPa 로 축방향 응력으로 나타났다. 잔류응력치는 벽두께 보다는 진원도 변화와 일치되어 나타났으며, 시제 전열관의 벽두께 및 진원도는 ASTM의 치수 허용치 내에 포함되는 것으로 평가되었다. 잔류응력 측정은 스트레인 게이지를 이용한 구멍뚫기 방법 (Hole-Drilling Method)을 사용하였다.

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The Change of Full Width Half Maximum and Residual Stress during Fatigue Process in S45C Steel (피로과정에서 S45C강의 반가폭과 잔류응력의 변화양상)

  • Boo, Myung-Hwan;Park, Young-Chul;Kim, Byeong-Soo;Lee, Jong-Moon
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.22 no.5
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    • pp.539-544
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    • 2002
  • The purpose of this study is to examine the change of full width half maximum(FWHM) and residual stress during fatigue process in S45C Steel, by X-ray diffraction. For S45C Steel, the relationship between the change in fatigue damage of the specimen and the FWHM, and residual stress of X-ray diffraction profiles during the fatigue processes has been investigated. The FWHM decreases in the early period of fatigue cycle. The change of FWHM is associated with cyclic work hardening. The change of the FWHM is not significant in $10{\sim}20%$ of ratio of fatigue life. The residual stress is changed with fatigue cycle increasing during the fatigue pro process.

Analysis and Measurement of Residual Stress of Al 7175 Ring Rolls after Quenching and stress Relieving (고강도 알루미늄 7175 합금 링롤재의 급냉 및 응력제거처리후 잔류응력 유한요소해석 및 측정)

  • 박성한;구송회;이방업;은일상
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.1 no.1
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    • pp.104-110
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    • 1997
  • To predict the effect of ring expansion and ring compression on residual stress relief of Al 7175 ring rot]s, 2-D axisymmetric thermal analysis and elastoplastic analysis were performed. The residual stress distributions along the thickness of T73, T7351 and T7352 treated rings were measured using three step sectioning method. The measured results were compared to numerical ones for quenched and stress relieved rings. After quenching, calculated hoop and axial residual stresses were similar to measured ones for T73 treated rings. The residual stresses of T7351 and T7352 treated rings were decreased remarkably compared to T73 treated rings. The effect of axial residual stress relief was superior to that of hoop one, and also ring compression to ring expansion. It was concluded that ring compression is advantageous over ring expansion in view of stress relief effect and practicality, and vice versa in view of dimensional control and press power.

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Behavior of girth-welded buried steel pipes under external pressure (원주 용접된 압력 매설강관의 거동 분석)

  • Jeon, Juntai;Lee, Chinhyung;Chang, Kyongho
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.11 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2015
  • This paper presents finite element (FE) analyses to clarify the effects of external pressure on the residual stresses in a girth-welded steel pipe. At first, FE simulation of the girth welding process is carried out to obtain the weld-induced residual stresses employing sequentially coupled three-dimensional (3-D) thermo-mechanical FE formulation. Then, 3-D elastic-plastic FE analyses incorporating the residual stresses and plastic strains obtained from the preceding FE simulation are performed to investigate the residual stress behavior in the girth-welded pipe under external pressure. The FE analysis results show that the hoop compressive stresses induced by the external pressure significantly alter the hoop residual stresses in the course of the mechanical loading.

Residual Stress Analysis of New Rails Using Contour Method (굴곡측정법을 이용한 신 레일의 잔류응력 분석)

  • Song, Min Ji;Choi, Wookjin;Lim, Nam-Hyoung;Kim, Dongkyu;Woo, Wanchuck;Lee, Soo Yeol
    • Journal of The Korean Society For Urban Railway
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    • v.6 no.4
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    • pp.393-399
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    • 2018
  • It is well recognized that residual stresses of the rails, generated from the manufacturing process including roller straightening and heat treatment, play an important role in determining fatigue and fracture properties of the rails. Thus, it has been a challenge to measure the residual stresses accurately. In this work, contour method was employed to evaluate the residual stresses existing in interior of the rails. The cross section perpendicular to the longitudinal direction of the rail was cut at a very slow rate using electric discharge machining (EDM), after which a laser-based flexural measuring instrument enabled us to precisely measure the flection of the cross section. The measured data were converted into the residual stresses using the commercial finite element package, ABAQUS, through a user-defined element (UEL) subroutine, and the residual stresses of the new rails (50N, KR60, UIC60) with three different specifications were compared.

An Indirect Experimental Method for the Determination of Mechanical Properties of Ion-nitrided Layer and Residual Stress Distribution (이온질화층의 기계적 성질과 잔류응력 분포를 위한 간접 실험법)

  • 곽병만;길영준
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.2
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    • pp.240-249
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    • 1985
  • 여러 가지 조건하에서 한쪽면만 이온질화 처리된 SCM4 의 평판을 모델로 하여 질화층의 기계적 성질과 잔류응력을 연구하였다. 질화층에서의 재료의 성질은 질소함량분포에 비례하여 변할 것이 라는 가정하에 외팔보의 굽힘과 온도-곡률의 관계를 구하는 이론적 모델을 정립하고 이에 따른 간접적 실험방법을 제시하였다. 질화층 표면에서의 선팽창 계수는 질화되지 않은 코어의 값에 비 해 2내지 12% 증가를 보였고 탄성계수는 50내지 700%증가를 보였다. 질화로 인한 축방향 팽창은 변형도로 약 0.002를 얻었다. 상온에서의 코어의 최대인장 잔류응력은 2내지 25Kg/mm$^{2}$이 며, 질화층표면에서 일어나는 최대압축잔류응력은 질화조건에 따라 50내지 300Kg/mm$^{2}$을 얻었다.