• 제목/요약/키워드: Johnson-cook coefficients

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3D 프린팅으로 제작한 Ti-6Al-4V 재료의 Johnson-Cook 모델의 유동 응력 결정 (Flow Stress Determination of Johnson-Cook Model of Ti-6Al-4V Material using 3D Printing Technique)

  • 박대균;김태호;전언찬
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.64-69
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    • 2018
  • This paper investigates the compressive deformation behavior of direct metal tooling (DMT), processing titanium alloy (Ti-6Al-4V) parts under high strain loading conditions. Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) experiments were performed to determine the flow stress and the coefficients of the Johnson-Cook model. This model is described as a function of strain, strain rate, and temperature. SHPB experiments were performed to characterize the deformation behavior of specimens made with 3D printers, using Ti-6Al-4V material under high temperature and dynamic loading.

알루미늄 6061의 고속 충격 거동 특성 연구 (High-Velocity Impact Behavior Characteristics of Aluminum 6061)

  • 변선우;안상현;백준우;이수용;노진호;정일영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권7호
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    • pp.465-470
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    • 2022
  • 본 논문은 알루미늄 6061의 고속 충격 해석과 고속 충격 시험 결과를 비교 검증하여 금속 재료의 고속 충격에 의한 거동 특성을 연구하였다. 고속 충격 해석을 위해 만능재료시험기를 이용한 준정적 시험과 Hopkinson bar를 이용한 동적 시험을 통해 Huh-Kang 모델과 Johnson-Cook 파손 모델의 계수를 구했다. LS-DYNA 프로그램 해석을 이용하여 관통 속도와 형상을 결과로 예측했고 고속 충격 시험기를 이용한 시험 결과와 비교하였다. 이를 바탕으로 항공기 가스터빈 엔진 블레이드 컨테인먼트 평가 연구에 적용하고자 한다.

슬롯밀링시험을 이용한 높은 변형률 속도 조건하에서 Zircaloy-4의 유동응력 결정 (Determination of Flow Stress of Zircaloy-4 Under High Strain Rate Using Slot Milling Test)

  • 황지훈;김낙수;이형일;김동철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권1호
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    • pp.67-75
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    • 2013
  • 핵연료 지지격자 소재로 사용되는 zircaloy-4의 유동응력을 Johnson-Cook 모델로 결정하고, 모델의 재료상수를 역 공학으로 도출했다. 변형률 항의 상수 A, B, n과 변형률 속도 항의 $\dot{\varepsilon}_0$은 인장시험을 통해 결정했다. 상수 C, m을 역 공학으로 도출하기 위해 슬롯밀링시험을 수행하고, 유한요소해석으로 모사했다. 실험과 해석으로 얻은 결과의 차이를 오차함수, 즉 최소화 대상 목적함수로 설정했고, 이 함수를 최소로 하는 C, m을 도출했다. 도출한 상수의 타당성을 검증하기 위해 상관계수를 살펴봤고, 전단시험과 해석을 수행해 교차 검증했다. 상관계수는 모든 조건에 대해 0.97이상으로 실험과 해석결과 사이에 강한 상관관계가 있음을 확인했다. 전단시험과 해석의 전단면 형상 및 최대하중을 비교하여 도출한 유동응력 모델이 타당함을 보였다.

Investigation of mechanical surface treatment effect on the properties of titanium thin film

  • Ehsan Bazzaz;Abolfazl Darvizeh;Majid Alitavoli;Mehdi Yarmohammad Tooski
    • Advances in nano research
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    • 제17권1호
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    • pp.33-49
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    • 2024
  • Using the mechanical treatments for mechanical properties improvement was rarely in the development scope before. This research approves through analytical ways that surface impacts can improve the quality of the surface significantly. This fact is approved for deposited titanium on silicone substrate. The new algorithm called minimum resultant error method (MREM) which is a direct combination of nanoindentation, FEM and dimensional analysis through a reverse method is utilized to extract the mechanical characteristics of the coating surface before and after impact. This method is extended to the time dependent behavior of the material to obtain strain rate coefficient. To implement this new approach, a new analysis technic is developed to define the residual stress field caused by surface impact as initial condition for nanoindentation. Analyzing the model in micro and macro scale at the same time was one of the main resolved challenges in this study. The result was obtaining of the constants of Johnson-Cook constitutive equation. Comparing the characteristics of the coating surface before and after impact shows high improvement in yield stress (34%), Elastic modulus (7.75%) and strain hardening coefficient (2.8%). The main achievement is that the strength improvement in titanium thin layer is much higher than bulk titanium. The yield strength shows 41.7% improvement for coated titanium comparing with 24% for bulk material. The rate of enhancement is about 6 times when it comes to the Young's modulus.