• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권5호
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• pp.686-694
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• 2010

Continuing progress in high technology has created numerous industrial applications for new advanced composite materials. Among these materials, carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) laminate composite is typically used for low-weight carrying structures that require high specific strength. In this study, the damage mechanism of a compact tension (CT) specimen of woven CFRP laminates is described in terms of strain and displacement changes and crack growth behavior. The digital image correlation (DIC) method (which is employed here as a computer vision technique) is analyzed. Acoustic emission (AE) characteristics are also acquired during fracture tests. The results demonstrate the usefulness of these methods in evaluating the damage mechanism for woven CFRP laminate composites. From the results, we show these methods are so useful in order to evaluate the damage mechanism for woven CFRP laminate composites.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.121-127
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• 2009

연화재료의 변형률 국부화 거동에 따른 파괴영역과 파괴영역 내에서의 변형률 추이는 구조물의 극한거동에 큰 영향을 미치지만 파괴영역의 예측과 영역 내에서의 변형률을 정량화하는 것은 실험적으로 명확히 구명되어 있다고 보기 어렵다. 이 연구에서는 국부화된 파괴영역 및 그 영역 내에서의 변형률 분포 추이를 추정하기 위해 화상처리기법을 이용하였다. 화상처리기법의 신뢰성 및 타당성을 검증하기 위해, 일축압축공시체를 대상으로 화상처리기법을 이용하여 변형률을 추정하고, 이를 콘크리트 게이지로부터 취득한 변형률과 비교분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 전단압축파괴형 보의 정적파괴실험에 화상처리기법을 적용하여 실험체의 거동에 따른 주인장변형률 및 주압축변형률의 분포도를 작성하였다. 마지막으로 작성된 분포도를 이용하여 국부화영역 및 국부변형률을 추정하였다. 실험 결과, 화상처리기법을 이용하여 취득한 파괴영역 내에서의 변형률 분포 추이는 비교적 정확히 실험체의 거동을 예측할 수 있었으며 손상 정도에 따라 비교적 합리적인 국부변형률값을 얻을 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.151-160
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• 1999

광양만의 해저에서 채취한 점성토시료의 물리적 성질과 역학적 특성을 규명하기 위한 일련의 실내시험을 수행하였다. 주요 시험내용은 제반 물리적 성질시험, 표준압밀시험, 비배수 및 배수 삼축시험(CIU, CID) 등이다. 통일분류에 의하면 CL, CH로 구분되는 광양만 점토는 자연함수비, 38.3~84.6%, 액성지수, 0.71~0.98 이고 과압밀비가 1.06~l.60인 실질적인 정규압밀상태라고 볼 수 있다. 비배수 삼축시험에서의 유효응력경로는 (q, p)공간에서 등방압밀응력($p_0$) 으로 규준화되고, 등 전단변형률선은 원점을 통과하며 선형적이다. 비배수 전단변형률($\varepsilon$)은 응력비($\eta$) 만의 함수이고, ($\varepsilon/\eta, \eta$) 공간에서 절편값을 갖는 직선으로 나타났다. 또한, 등방압밀응력으로 규준화된 간극수압도 응력비에 대하여 직선이고, 그 구배, C는 간극수압 매개변수로 정의될 수 있다. 이상에서 기술된 경향을 근거로 하여 비배수 응력경로 및 전단변형률을 예측할 수 있는 계산식을 제안하였고, 제안식에 의하여 계산된 응력경로와 전단변형률은 기존의 Cam-clay이론 보다 실측치에 더 가까운 값을 주는 것으로 나타났다. 배수시험 결과에서 얻어진 응력경로 상의 파괴점은 비배수 응력경로의 한계상태선과 동일 선상에 위치하며, 이 사실은 한계상태이론의 기본 개념과 일치한다.

• 소성∙가공
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• 제18권4호
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• pp.354-360
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• 2009

Hot-forging process and die design were made for a large-scale compressor wheel of Ti-6Al-4V alloy by using the results of 2-D FEM simulation. The design integrated the geometry-controlled approach and the processing contour map based on the dynamic materials model and the flow stability criteria. In order to obtain the processing contour map of Ti-6Al-4V alloy, compression tests were carried out in the temperature range of $915^{\circ}C$ to $1015^{\circ}C$ and the strain rate range of $10^{-3}s^{-1}$ to $10s^{-1}$. In the die design of the compressor wheel using the rigid-plastic FEM simulation, forging dimensional accuracy, the capacity of the forging machine and defect-free forging were considered as main design factors. The microstructure of hot forged wheel using the designed die showed a typical alpha-beta structure without forging-defects.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.189-200
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• 2017

C형 및 H형 단면의 구조벽체는 고층 건물에서 횡력저항시스템으로 널리 이용된다. 이러한 이형벽체는 축력과 함께 x축 및 y축에 대한 2방향 휨모멘트를 동시에 받으므로, 안전한 벽체설계를 위해서는 휨-압축 상호작용을 정확히 고려해야 한다. 이 연구에서는, 대칭단면을 갖는 기둥을 위하여 개발된 기존 등하중법을 수정하여, 2방향으로 재하된 C형 및 H형 벽체를 위한 근사설계방법을 제안하였다. 다양한 단면형상을 갖는 이형벽체에 대하여 2방향 모멘트강도를 계산할 수 있는 단면해석 프로그램을 개발하고, 실험결과와 비교를 통하여 프로그램의 정확성을 검증하였다. 또한 개발한 프로그램을 사용한 변수연구를 통하여, C형 및 H형 이형벽체 단면에 대한 2축 상호작용 특성을 분석하였다. 분석 결과, C형 및 H형 이형벽체의 2축 상호작용은 모멘트 방향과 압축력 크기에 의하여 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 변수연구를 통하여 일정한 압축력에서 2축 모멘트강도의 상관관계를 나타내는 정규화된 컨투어 설계식을 제안하였다. 또한 실무에서 쉽게 활용할 수 있도록, 제안된 컨투어 설계식을 사용한 이형벽체 설계절차와 설계예제를 제시하였다.

• 소성∙가공
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• 제16권7호
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• pp.509-515
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• 2007

As the springback of sheet metal during unloading may cause deviation from a desired shape, accurate prediction of springback is essential for the design of sheet stamping operations. When considering the case of a sheet metal being bent to radius $\rho$ that is such that the maximum stress induced exceed the elastic limit of the material, plastic strain in the outer surface will occur and the material will take a permanent set: but since, on removing the bending moment, the recovery of the material is not uniform across the thickness, springback will occur and the radius $\rho$ will not be maintained. Furthermore, when a tensile load being applied to each end of specimen, the tensile stress due to bending is increased and the compressive stress is decreased or cancelled and eventually the whole specimen may be in varying degree of tension. On the removal of the applied load the specimen loses its elastic strain by contracting around the contour of the block, the radius $\rho$ will be determined by the residual differential strain. Therefore in this study the springback is analytically estimated by the residual differential strains between upper and lower surfaces of greatest radius after elastic recovery, and a springback model based on the bending moment is also analytically derived for comparison purpose.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4C호
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• pp.159-167
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• 2012

본 연구는 실내 모형말뚝 재하실험과 유한요소해석을 통해 모형말뚝 선단부 주변 흙의 변형률 거동을 비교 분석하였다. 모형말뚝의 하중을 모사하기 위해 LCM(load control method) 기법과 DCM(displacement control method) 기법을 소개하고, 이 중 수치해석에 타당한 기법을 제안하였다. 유한요소해석에 있어서 말뚝의 미끄럼 거동을 모사하기 위해 기존과는 달리 두 가지 경계면 요소를 사용하여 모형실험 결과와 비교하였다. 본 연구를 통해 비연관 흐름의 정도(degree of non-associated flow)가 수치해석 값 수렴에 중요한 요소임을 알 수 있었다. 또한 수치해석에 있어 대칭인 최대전단변형률 분포를 얻기 위해서는 새로이 개선된 유한요소망(finite element mesh)의 도입이 필요함을 알 수 있었다.

• 소성∙가공
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• 제32권4호
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• pp.208-214
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• 2023

This paper discusses the deformation characteristics of a scaled-down automotive outer door panel with vacuum-assisted incremental sheet forming. The vacuum condition between the die and Al6052-H32 sheet with a thickness of 1.0 mm is reviewed with the goal of improving the geometrical accuracy of the target product. The material flow according to the forming tool path, including the multi-tool path and conventional contour tool path, is investigated considering the degradation of the pillow effect. To reduce friction between the tool and the sheet during incremental forming, automotive engine oil (5W-30) is used as a lubricant, and the strain field on the surface of the formed product is analyzed using ARGUS. By comparing the geometry and material flow characteristics of products under different test conditions, it is confirmed that the product surface quality can be significantly improved when the vacuum condition is employed in conjunction with a multi-tool path strategy.

• 소성∙가공
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• 제32권6호
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• pp.360-366
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• 2023

This study is concerned with the surface quality of products according to the material and coating condition of the forming tool in incremental sheet forming. Three forming tools, SKD11 with and without diamond-like-coating (DLC) and polymer tool tip, were used to form conical and pyramidal geometries to take into account the influence of friction between the forming tool and the sheet on the surface quality including geometric accuracy of deformed samples. Each test was performed using SUS304 with a thickness of 0.4 mm according to different incremental depths per lap of 0.5 mm, 1.0 mm, and 1.5 mm for the contour tool path, considering the increase in normal force which is associated with the frictional behavior during local deformation. The surface quality was then investigated through surface roughness measured with KEYENCE VR-6000 and relative strain distribution including deformed shape analyzed with ARGUS which is a non-contact optical strain measurement system. Differences between 3D CAD surfaces and captured geometry from experiments were evaluated to compare the effect of friction on geometric accuracy. From comparisons of experimental results, it was revealed that the polymer-based tool tip can improve surface quality and geometric accuracy by reducing the undesired material flow due to local friction in the increment sheet forming process.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.47-50
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• 2003

Hot-forging Process and die design was made for a large-scale compressor wheel of Ti-6Al-4V alloy with 2-D FE analysis. The design integrated the geometry-controlled approach and dynamic materials modelling(DMM). In order to obtain the processing contour map of Ti-6Al-4V alloy based on DMM, compression tests were carried out in the temperature range of 915$^{\circ}C$ to 1015$^{\circ}C$ and the strain range of 10$\^$-3/s$\^$-1/ to 10s$\^$-1/. In the die design of the compressor wheel using the rigid-plastic FE analysis, forging dimensional accuracy, the capacity of the forging machine and defect-free forging were considered as main design factors. The microstructure of hot forged wheel using the designed die showed a typical alpha-beta structure without forging-defects.