Self-piercing riveting (SPR) is a sheet-joining method that can be used for materials that are difficult or unsuitable for weld, such as aluminum alloys and other steel sheet metals. The increased application of lightweight materials has initiated many investigations into new SPR conditions for riveting dissimilar materials. However, buckling of the semi-tubular rivet occurs during the riveting of AHSS. In this study, a helical SPR was designed for the riveting of AHSS and Al-alloy. In addition, the reinforced helical SPR which has straight parts was designed. The riveting of AHSS and Al-alloy was simulated. Simulated results were verified by comparison with experimental ones.
Cyclic behavior of advanced high strength steel sheets was measured using an inverse-optimization approach with pre-straining and bending. First, tensile specimens were pre-strained, and three-point bending was conducted for the pre-strained specimens. By using the inverse finite element optimization, the combined isotropic-kinematic hardening parameters that minimize the error between the measured and predicted bending force-displacement curves. The measured cyclic behavior agreed well with the cyclic behavior measured by sheet tension-compression test, which confirms the validity of the measuring procedure based on inverse optimization.
In this paper, finite element stamping analysis was carried out for the front lower arm to examine the applicability of solid element with damage theory to predict shear fracture phenomena induced by sheared edge as well as deformation mechanisms. Mechanical properties related to deformation and damage theory were determined from tensile test. Shear fracture was predicted by normalized Cockcroft-Latham model with initial imposition of the damage value along the sheared edge. Simulation results illustrated that the analysis with solid element and damage theory predicted edge profile, strain distribution, and forming load more accurately than the analysis with shell element. Simulation with solid element can also predict the shear fracture more exactly comparing to analysis with shell element and forming limit curve.
Very big springback in advanced high strength steel(AHSS) sheets invokes undesired shape defects, which can be eliminated by the tool surface correction method or the forming process control method. Since the springback reduction by controlling the forming process is limited, in this study, the die correction method which finds die correction from the relationship between die design variable and springback is introduced to achieve springback reduction and is applied to the automotive side rail to reduce the springback of 75.8% within the assembly limit of 1 mm.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제19권3호
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pp.62-69
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1995
In order to investigate the effect of TiN coating on corrosion fatigue behavior of metal, the rotary bending corrosion fatigue tests were carried out in 3% NaCl solution by using the round bar specimens of high-speed steel, SKH-9, coated with TiN by PVD method. From the experimental results, fatigue strength of TiN coating steel in air was obvious improvement as compared with that of the substrate because of the restriction of dislocation movement in near surface of the substrate by hard thin film. In 3% NaCl solution, corrosion fatigue life of TiN coating specimen in high stress level was improvement same as in air. But in low stress level, corrosion fatigue life of TiN coating one was equivalent to that without coating, due to much crack initiated from corrosion pits formed at the substrate by failure of coating layer.
This paper provides theoretical and experimental results to verify the crashworthiness of FH32 high-strength steel for arctic marine structures against ice impact. Assuming that side-shell structures of the Korean arctic research vessel, ARAON, with ice-notation PL10, collide with sheet ice, one-third-scale test specimens with a single transverse frame are manufactured. Impact-bending tests were conducted using a rigid steel striker that mimics sheet ice. Drop height was calculated by considering the speed at which sheet ice is rammed. Prior to impact-bending tests, tensile coupon tests were conducted at various temperatures. The impact-bending tests were carried out using test specimens fully fixed to the inside bottom frame of a cold chamber. The drop-weight velocity and test specimen deformation speed were measured using a high-speed camera and digital image correlation analysis (DICA). Numerical simulations were carried out under the same conditions as the impact-bending tests. The simulation results were in agreement with the test results, and strain rate was a key factor for the accuracy of numerical simulations.
본 연구에서는 하이브리드 강섬유를 사용한 초고성능 콘크리트의 휨거동특성에 미치는 효과를 평가 하였다. 하이브리드 섬유 사용 UHPC의 휨거동을 평가한 결과, 하이브리드 강섬유를 체적비로 2% 혼입 시 단독으로 강섬유를 사용하는 경우에 비해 휨강도가 약 27%(최대 50%)이상 향상되었고, 1.5% 혼입 시 현행 UHPC의 휨강도를 상회하고 있는 것으로 나타났다.
Shalaby, Haitham A.;Hassan, Maha M.;Safar, Sherif S.
Steel and Composite Structures
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제31권2호
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pp.159-172
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2019
Strengthening of civil infrastructure with advanced composites have recently become one of the most popular methods. The use of Fiber Reinforced Polymer (FRP) strips plates and fabric for strengthening of reinforced concrete structures has well established design guidelines and standards. Research on the application of FRP composites to steel structures compared to concrete structures is limited, especially for shear strengthening applications. Whereas, there is a need for cost-effective system that could be used to strengthen steel high-way bridge girders to cope with losses due to corrosion in addition to continuous demands for increasing traffic loads. In this study, a parametric finite element study is performed to investigate the effect of applying thick CFRP strips diagonally on webs of plate girders on the shear strength of end-web panels. The study focuses on illustrating the effect of several geometric parameters on nominal shear strength. Hence, a formula is developed to determine the enhancement of shear strength gained upon the application of CFRP strips.
Development of high strength steel requires proper understanding of hydrogen behavior since the higher the steel strength the greater the susceptibility of hydrogen assisted cracking. This paper provides a brief but broad overview on hydrogen entry and transport behavior of high-strength ferritic steels. First of all, hydrogen absorption, diffusion and trapping mechanism of the steels are briefly introduced. Secondly, several experimental methods for analyzing the physical/chemical nature of hydrogen uptake and transport in the steels are reviewed. Among the methods, electrochemical permeation technique utilized widely for evaluating the hydrogen diffusion and trapping behavior in metals and alloys is mainly discussed. Moreover, a modified permeation technique accommodating the externally applied load and its application to a variety of steels are intensively explored. Indeed, successful utilization of the modified permeation technique equipped with a constant load testing device leads to significant academic progress on the hydrogen assisted cracking (HAC) phenomenon of the steels. In order to show how the external and/or residual stress affects mechanical instability of steel due to hydrogen ingress, the relationship among the microstructure, hydrogen permeation, and HAC susceptibility is briefly introduced.
The hydrogen diffusion and trapping model with a numerical finite difference method (FDM) was modified and extended to accommodate $H_2S$ corrosion and scale forming processes of high-strength steel under tensile stress condition. The newly proposed diffusion model makes it possible to clearly understand combined effect of tensile stress and $H_2S$ corrosion process on hydrogen diffusion behaviors. The core concept of this theoretical approach is that overall diffusion behavior is separated into diffusion process through two respective layers: an outer sulfide scale and an inner steel matrix. Diffusion coefficient values determined by curve-fitting permeation data reported previously with the newly proposed diffusion model indicate that the application of tensile stress can contribute to continual increase in the diffusivity in the sulfide scale with a high density of defect. This suggests that the scale with a lower stability under the stress condition can be a key parameter to enhance hydrogen influx in the steel matrix. Consequently, resistance to hydrogen assisted cracking of the steel under tensile stress can be decreased significantly.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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