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용접변형 발생기구 및 해석
Generation Mechanism and Analysis of Welding Distortion 원문보기

大韓溶接學會誌 = Journal of the Korean Welding Society, v.23 no.4, 2005년, pp.7 - 11  

양영수 (전남대학교 기계공학과)

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  • 그런데 Fig. 1(c)와같이 구속된 상태에서 가열하여 팽창에 의해 생성된 압 축응력이 항복응력(㈤) 이상이 되도록 가열하면, 소성 변형이 발생한다. 소성변형 후 냉각하면 냉각에 의한 수축은 탄성적으로 진행되기 때문에, 온도는 처음 상 태로 냉각되었으나 수축량은 팽창량 보다 크게 된다.
  • 용접에 의한 열변형은 가열, 냉각 과정동안 복잡한 열응력 분포에 의해 복잡한 형태의 변형이 나타나지 만, 우리의 주 관심인 최종 변형 상태는 가열부분(용 접비드 부분)。] 수축한다는 간단한 가정으로 구조물 의 변형양상을 대략적으로 예측할 수 있다.
  • 컴퓨터의 발달로 여러 분야에서 수치해석에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 특히 유한요소법 (FEM)을 이용한 적용사례에 관한 연구가 많이 발표 되고 있다5-8). 용접공정을 유한요소법을 이용하여 해 석하기 위해서는 용접열원을 적절한 모델(일반적으로 heat flux model by Gaussian distribution 사용)로 가정하여 용접부재에 입열되면 열전달해석을 수행한다. 국부적인 가열에 의해 불균일한 온도분포가 형성되어 각 위치마다 열팽창량이 상이하여 열응력이 발생한다.
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참고문헌 (14)

  1. Kunihiko Satoh and Toshio Terasaki. 1976, 'Effect of welding conditions on welding deformations in welded structural materials', Journal of Japan Welding Society, 45-5, 302-308 

  2. Tsugio Fugimoto, 1970, 'A method for anlysis of residual welding stresses and deformation based on the inherent strain, Journal of Japan Welding Society, 39-4, 236-252 

  3. K.-J. Son, Y-S. Yang and H.G. Beom, 2000, 'Analysis of angular distortion in weldments using laminated plate theory', Science and Technology of Welding and Joining, Vol.5, No.4, pp.245-249 

  4. 손광재, 양영수, 장상균, 2003, '고유변형률의 개념을 이용한 열가공공정 시 판 변형 예측', 21-1, 54-59 

  5. S.B. Brawn and H. Song, 1992, 'Implications of three-dimensional numerical simulations of welding of large structures', Welding Journal, 71-2, 55s-62s 

  6. P.Michaleris and A.Debiccari, 1997, 'Prediction of welding distortion', Vol.76, No.4, pp.172s-181s 

  7. 정창두, 고대은, 문성춘, 서용록, 2001, '삼각가열에 의한 판 변형의 시뮬레이션', 대한조선학회논문집, 38-4 pp.66-74 

  8. 허주호, 김상일, 2003, '후판 구조의 각변형 예측 및 제어에 관한 연구', 대한용접학회지, 21-5, 518-524 

  9. 전유철, 한명수, 2005, 'Shell 요소를 이용한 판넬 용접변형 해석모델 개발', 대한용접학회 2005년 춘계학술발표대회, pp.270-272 

  10. Jong Gye Shin and Amiram Moshaiov, 1991, 'Modified strip model for analyzing the line heating metod', Journal of Ship Research, 35-2 172-182 

  11. 서승일, 정창두, 1997, '용접구조물의 변형예측에 관한 연구', 대한용접학회, 15-5, 438-447 

  12. 정창두, 이창현, 2000, '선체블록의 용접변형 예측 및 제어를 위한 연구', 대한조선학회, 37-2, 127-136 

  13. 박정웅. 이재원, 이해우, 2002, '등가하중법을 이용한 강구조물 용접변형 해석', 대한용접학회지, 20-3, 385-393 

  14. 하윤석, 정창두, 2004, '선상가열시 강의 상변태를 고려한 개선된 고유변형도 기반의 등가하중법', 대한조선학회지, 41-6, 65-74 

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