[논문]냉간 압연된 전기강판의 응력-변형률 곡선 모델

유위경; 변상민; 이영석

doi:10.5228/kspp.2008.17.4.272

Abstract ▼ AI-Helper

A constitutive equation of the electrical steel strip used for a raw material of transformer is proposed. The stress-strain behavior of electrical steel strip is quite different from that of common carbon steel and/or alloy steel. A series of tensile tests were performed with the specimens made from...

A constitutive equation of the electrical steel strip used for a raw material of transformer is proposed. The stress-strain behavior of electrical steel strip is quite different from that of common carbon steel and/or alloy steel. A series of tensile tests were performed with the specimens made from cold rolled strip. Several thicknesses of the strip were produced by a two-high (with upper and lower rolls) cold rolling pilot mill as reduction ratio increases from 10% to 90%. Its initial thickness of the strip was 2.5mm. Tensile specimens are cut out from the cold rolled strips. Mechanical properties of the steel are examined through rolling direction. Ramberg-Osgood model and the proposed equation are combined to describe the total behavior of stress-strain including instability region. The stress-strain curves calculated from the present constitutive equation are compared with those from experimentally obtained at each test condition of reduction ratios of specimen. Results show that the predicted stress-strain curves are in overall in a good agreement with measured ones.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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

문제 정의

본 연구에서는 Fig. 2 에서와 같이 변형률 구간을 3 구간으로 나누어 모든 변형률 구간의 응력면형률 곡선 모델을 제시하고자 한다. 또 본 논문에서 제안된 응력-변형률 곡선 모델을 이용하여, 냉간가공에 따른 전기강판재료의 가공효과를 예측할 수 있는 수식을 제시한다.
이에 반해 구간 3 에서는 응력 불안정연화(soRening)를 기 술할 수 있는 식 이 제 안되어 야한다. 본 연구에서는 Ramberg- Osgood 식이 포함하고 있는 응력-변형율 관계를 유지하면서 변형율변화가 최대응력에서 연화되는 양만큼 차감시킨 양에 비례한다는 관찰에 기초한 식 (3)과 같은 지수식 형태를 제안하였다.
본 연구에서는 변압기, 전기모터 등의 제조에 쓰이는 전기강판 재료의 응력-변형률 관계에 대한 연구를 한다. 전기강판(electrical ste이)은 전기 및 자기를 이용한 기기에 쓰는 재료로써 전자적 성질이 보증된 강판이며 규소강판(silicon steel) 이 라고도 한다.

제안 방법

그리고 압하율과 시편 채취방향의 변화에 따라 2~3회 실시된 인장실험 데이터를 제안한 모델인 식(3)을 사용하여 압하율(r)에 따른 식 (4), (5)를 계산하였다. 그리고 압하율과 시편 채취방향의 변화에 따라 2~3 회 실시된 인장실험 데이터를 계산된 응력 - 변형률 관계와 비교하였다.
또 본 논문에서 제안된 응력-변형률 곡선 모델을 이용하여, 냉간가공에 따른 전기강판재료의 가공효과를 예측할 수 있는 수식을 제시한다. 그리고 전기강판의 인장시험 결과와 예측식으로부터 계산된 결과를 비교하여 제안된 모델의 타당성을 검토하였다.
2 에서와 같이 변형률 구간을 3 구간으로 나누어 모든 변형률 구간의 응력면형률 곡선 모델을 제시하고자 한다. 또 본 논문에서 제안된 응력-변형률 곡선 모델을 이용하여, 냉간가공에 따른 전기강판재료의 가공효과를 예측할 수 있는 수식을 제시한다. 그리고 전기강판의 인장시험 결과와 예측식으로부터 계산된 결과를 비교하여 제안된 모델의 타당성을 검토하였다.
본 연구에서는 전기강판시편을 압하율(r)의 변화(10~90%)를 주면서 압연하고 또한 전기강판 압연방향(0=0。)에서 시편을 채취하여 인장시험을 하였다. 그리고 전체 변형률 구간에 관하여 압하율 (r)에 따른 응력-변형률 모델을 제안하고, 계산 결과를 실험결과와 비교하였다.
인장속도로 당겨졌다. 인장시험을 통해 나온 반력과 변형길이는 공칭응력, 공칭 변형률으로먼저 계산되어 진응력, 진변형률로 환산하였다.

대상 데이터

인장 시편의 치수는 ASTMA370 의 규격에 기초로 제작하였다. 게이지 길이(gage length)는 50mm 이다.
04 이상의 변형률에서 잘 맞 는다고 한다. 본 실험에서 사용한 전기강판은 인 장시험 전에 10%~90%로 먼저 냉간압연 되었다. 또 전체 구간의 변형률 최대범위가 0.
인장시험 시편 제작을 위해 사용된 소재는 규소합금인 전기강판이다. 이 전기강판 소재는 열연강판 코일의 일부에서 채취되었다.

데이터처리

그리고 전체 변형률 구간에 관하여 압하율 (r)에 따른 응력-변형률 모델을 제안하고, 계산 결과를 실험결과와 비교하였다. 주요 결과를 정리하면 다음과 같다.

이론/모형

Ramberg-Osgood 모델은 주 시험재료로 판재 (Sheet material)# 사용하여 연구되었다 [5]. 또 Ramussen[6]에 따르면 Ramberg-Osgood 이 알루미늄 합금을 바탕으로 개발되었으나 스테인레스 강을 포함한 다른 여러 합금에서도 적용 가능하다고 한다.
Ramberg-Osgood 모델인 식(2)와 본 논문에서 제안한 모델인 식(3)을 사용하여, 압하율(r) 에 따른 응력 - 변형률 관계를 계산하였다. 그리고 압하율과 시편 채취방향의 변화에 따라 2~3회 실시된 인장실험 데이터를 제안한 모델인 식(3)을 사용하여 압하율(r)에 따른 식 (4), (5)를 계산하였다.
먼저 구간 1, 2(stagel, stage2)를 표현하기 위해서 Ramberg-Osgood[5] 모델을 사용하였다• 일반적으로 금속재료의 응력-변형률 관계를 모사하기 위해서 사용하는 Holloman[4] 모델의 경우 냉간 가공 하지 않은 재료의 0.04 이상의 변형률에서 잘 맞 는다고 한다. 본 실험에서 사용한 전기강판은 인 장시험 전에 10%~90%로 먼저 냉간압연 되었다.
3에 나타나 있다. 인장 시편의 치수는 ASTMA370 의 규격에 기초로 제작하였다. 게이지 길이(gage length)는 50mm 이다.

성능/효과

(1) 본 연구에서 제안한 응력-변형률 관계 모델에서 계산된 응력-변형률은 측정된 응력 - 변형률과 일부분을 제외하고 전반적으로 일치하는 경향을 보여주었다.
(3) 압하율에 따른 응력-변형률 예측의 정확도는 항복응력과 최대진응력점의 예측정확도에 의해서 결정된다.
또 Ramussen[6]에 따르면 Ramberg-Osgood 이 알루미늄 합금을 바탕으로 개발되었으나 스테인레스 강을 포함한 다른 여러 합금에서도 적용 가능하다고 한다. 따라서 얇은 판재로 가공된 전기강판이 실험재료인 본 연구에서는 Ramberg-Osgood 모델이 적합하다. 따라서 1, 2구간(#)에서 사용된 Ramberg-Osgood 모델은 식 (2)와 같다.

참고문헌 (6)

J. M. Gere, S. P. Timoshenko, 1997, Mechanics of materials 4th, PWS publishing company. pp. 9-12
C. Moosbrugger, 2002, Atlas of stress-strain curves 2nd, ASM International, p. 1
J. S. Chung, S. M. Byon, H. J. Kim, and S. M. Hwang, 1997, Process design of electric steel by a multiple objective optimization, The Autumn Conference Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity, pp. 153-157
Y. S. Kim, 2003, Engineering plasticity, sigmapress, pp. 48-55
W. Ramberg, W. R. Osgood, 1943, Description of stress-strain curves by three parameters, NACA Technical Note, No. 902, National Advisory Committee for Aeronautics, Washington DC
K. J. R. Rasmussen, 2003, Full-range stress-strain curves for stainless steel alloys, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 59, pp. 47-61

상세보기

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

LOADING...

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

냉간 압연된 전기강판의 응력-변형률 곡선 모델
Modeling of Stress-strain Curve for Cold Rolled Electrical Steel 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

참고문헌 (6)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

연구과제 타임라인

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

냉간 압연된 전기강판의 응력-변형률 곡선 모델 Modeling of Stress-strain Curve for Cold Rolled Electrical Steel 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

참고문헌 (6)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

유위경 (3) 변상민 (20) 이영석 (23)

연구과제 타임라인

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

냉간 압연된 전기강판의 응력-변형률 곡선 모델
Modeling of Stress-strain Curve for Cold Rolled Electrical Steel 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper