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분자동역학을 이용한 다공성 물질 건조공정 멀티스케일 시뮬레이션(1부 : 균질화법 해석)
Multi-scale simulation of drying process for porous materials using molecular dynamics (part 1 : homogenization method) 원문보기

한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology, v.14 no.3, 2004년, pp.115 - 122  

오진원 (한양대학교 일반대학원 나노공학과) ,  백성민 (한양대학교 일반대학원 정밀기계공학과) ,  금영탁 (한양대학교 기계공학부)

초록
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다공성 물질이 건조될 때 입자는 겔 상태의 그물망 구조를 갖는다. 따라서 건조공정 중 발생하는 잔류응력을 정확하게 해석하기 위해서는 공극률과 공극형상에 따른 물성을 알아야 한다. 본 연구에서는 균질화법으로 원형과 십자형의 공극을 갖는 미시적인 겔구조로부터 공극률에 따른 재료의 탄성특성을 예측하고. 다공성 세라믹 애자의 건조공정을 유한요소 해석하였다. 해석 결과, 변형 형상과 온도, 습도 분포는 공극을 고려하지 않은 해석과 유사하지만 잔류응력 값은 큰 차이가 있음을 알 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

When porous materials are dried, the particles flocculate into fish-net structure in gel phase. In order to exactly analyze the stress distribution of porous materials during drying process, the elastic tensor of microscopic gel structures has to be predicted considering pore shapes as well as poros...

주제어

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  • 1) 다공성 물질의 미시적 공극형상은 건조 후에 최대 잔류응력에 영향을 미친다.
  • 따라서 공극률 ne 함수률 m만으로 계산되었다. 또한, 건조 수축 모델[14]에 따라 성형체가 건조될 때 내부 공극들이 차지하는 체적은 일정하게 유지되고, 겔공극이 차지하는 체적은 건조가 진행됨에 따라 수축되어 감소하는 것으로 가정하였다. 그리고 함수률은 공극수와 겔공극수의 합으로 정의하였다.
  • 본 연구에서는 고체의 비중 G느 일정한 값으로 계산되고 공극은 공기가 전혀 없이 물로만 가득 차 있는 것으로 가정하였다. 따라서 공극률 ne 함수률 m만으로 계산되었다.
  • 1은 공극 또는 입자군의 형상이 원형인 단위 셀들을 유한요소로 모델링한 것이다. 본 연구에서는 미시적 입자 단위 셀이 원형 공극이나 십자형 공극을 갖는다고 가정하였다.
  • 응력장에서 가장 기본적인 가정은 다음과 같이 변형률 e가 열과 습도뿐만 아니라 외력에 의한 변형률의 합으로 표현된다는 것이다.
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