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텅스텐 중합금의 단열전단밴드 형성 및 국부화에 대한 연구
A Study of Localization for Adiabatic Shear Band in WHA(Tungsten Heavy Alloy) 원문보기

한국추진공학회지 = Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers, v.11 no.6 = no.43, 2007년, pp.18 - 25  

황두순 (충남대 기계공학과 대학원) ,  홍성인 (충남대 기계공학과, 충남대학교 BK21 메카트로닉스사업단)

초록
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열적으로 민감한 재료의 소성 변형에 있어서, 전단력에 의한 전단밴드(shear band)는 많은 공학적인 재료에서 관찰되고 있으며 전단밴드의 형성이 가속화됨에 따라 밴드의 변화량이 많고 폭이 좁은 국부화(localization) 현상이 발생하게 되는데, 이는 가공물에 치명적인 파단을 가져올 수 있는 현상이다. 본 연구에서는 텅스텐 중합금(tungsten heavy alloy, WHA)의 관통 메커니즘을 분석하기 위해 높은 변형률의 조건하에서 관찰될 수 있는 전단밴드(shear band)의 형성과 국부화 현상에 대하여 열적 조건을 고려하여, 고속변형률에서 다결정 금속의 전단밴드 구성에 기초를 둔 메커니즘을 수치적으로 연구하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In a plastic metal forming of thermally rate-sensitive material, the localized shear band stems from evolution of a narrow region in which intensive plastic flow occurs. And it give rise to fatal fracture with plastic instability. The objectives of this study are to investigate the localization beha...

주제어

#텅스텐 중합금   #단열 전단 밴드   #국부화   #임의 유한 차분법   #이동 경화 구성방정식  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 이러한 전단밴드의 형성과 국부화 현상에 대하여 열적 조건을 고려하여, 고속변형률에서 다결정 금속의 전단밴드 구성에 기초를 둔 메커니즘을 수치적으로 연구하였다. 특히, 관심이 되고 있는 WHA의 전단밴드의 형성과 국부화 진행의 변화를 살펴보기 위해 각 물성치의 영향을 조사하였으며 CRS-1018 Steel와 비교하여 전단밴드의 국부화를 조사하였다.
  • 본 연구에서는 텅스텐 중합금의 관통 메커니즘을 분석하기 위해 높은 변형률의 조건하에서 많은 공학적인 재료에서 관찰되고 있는 현상인 전단력에 의한 전단밴드 (shear band)의 형성과 진행 과정을 연구하였다. 전단밴드의 형성이 가속화됨에 따라 밴드의 변화량이 많고 폭이 좁은국부화(localization) 현상이 발생하게 되는데, 이는 가공물에 치명적인 파단을 가져올 수 있는 현상이다.

가설 설정

  • (1)큰 관성계수는 국부화의 더딘 진전을 가져다
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참고문헌 (11)

  1. 황두순, 노병래, 홍성인, "홉킨슨 압축봉 장치를 이용한 텅스텐 합금의 동적 재료 특성에 관한 연구," 한국정밀공학회논문집, 제22권, 제8호, 2005, pp.92-99 

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  2. Cherukuri, H. P. and Shawki, T. G., "An Energy Based Localization Theory : 1.Basic Framework, 2.Effects of the Diffusion, Inertia and Dissipation numbers," Int. J. Plasticity, 1995, pp.15-40, pp.41-64 

  3. Fressengeas, C., "Adiabatic Shear Morphology at Very High Strain Rates," Int. J. Impact Eng Vol.8. No.2, 1989, pp. 141-157 

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  4. 정동택, 유요한, "4340 강의 단열 전단 밴드 생성에 대한 유한요소 해석 및 실험적 고찰," 대한기계학회논문집, 18권 5호, 1994, pp.1134-1143 

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  5. 황두순, 이병섭, 윤수진, 홍성인, "단열전단밴드의 국부화 진행에 대한 수치해석적 연구," 한국소성가공학회 '99년도 춘계학술대회 논문집, 1999, pp.225-228 

  6. 김완수, 이병섭, 황두순, 홍성인, "업셋 단조의 좌굴 및 소성 불안정 유동에 관한 연구," 한국소성가공학회지, 제 8권 제4호, 1999, pp.393-398 

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  7. 이병섭, 황두순, 윤수진, 홍성인, "이동 경화를 고려한 좌굴 및 소성 불안정 유동에 관한 연구," 한국소성가공학회 '99년도 춘계학술대회 논문집, 1999, pp.98-101 

  8. 홍대훈, 황두순, 이병섭, 홍성인, "티타늄 합금재의 튜브 스피닝 공정해석," 한국추진공학회지, 제4권, 제 3호, 2000, pp.55-63 

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  9. Pecherski, R.B., "The plastic spin concept and the theory of finite plastic deformation with induced anisotropy," Arch. Mech., Vol. 40, 1988, pp.807-815 

  10. Dafalis, Y. F., "Corotational Rates for Kinematic Hardening at Large Plastic Deformation," J. App. Mech., Vol. 50, 1983, pp.561-570 

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  11. Paulun, J. E. and Pecherski, R., "On the Application of the Plastic Spin Concept for the Description of Anisotropic Hardening in Finite Deformation Plasticity," Int. J. Plast., Vol. 3, 1987, pp.303-314 

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