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문제 정의
- 비구속 시편상태에서는 두변형도가 동일하고, 구속상태라고 하더라도 강의 탄성계수가 매우 큰 관계로 유한요소해석의 변형값은 유사 하게 도출된다. 본 연구에서는 최근에 상변태 및 재료 하드닝을 반영하여 정밀하게 계산되고 있는 고유변형도4)5)를 바탕으로 하며 입력하중을 스칼라로 받아 내적 수축에 의한 응력장의 도출도 가능한 변형도 직접 경계 법(SDB Method)2)를 사용하여, 제시한 문제를 해결하려고 한다.
- 본 연구의 주안점은 같은 단면기하를 가진 용접부라도 패스 수에 의해 다른 변형을 보이는 것을 쉘요소를 사용한 유한요소해석으로 모사해내는 것이다. 수축량은 다층으로 이루어진다는 것의 영향을 크게 받지 않기 때문에 결국 본 연구의 핵심은 식 (7)을 검증받는 것에 있다.
- 이제 본 연구에서 제시한 방법론이 해석을 통해 정량 적인 부분을 얼마나 만족시키는지도 확인하기 위하여 새로운 실험이 기획되었다. 변형량 수치가 나오는 과정은 해석법 자체의 정도 및 용접재의 불균질성 등 정도를 절대비교하기에 어려운 요인이 많다.
가설 설정
- ○ 각 패스가 만들어내는 HAZ의 면적은 무시된다. 그러나 비드의 덧살(reinforcement)은 고려한다.
- ○ 이종 판두께의 결합은 두꺼운 쪽이 챔퍼링(chamfering)되었다고 가정하여 얇은 쪽을 기준으로 계산한다.
- ○ 패스별 층간온도 차이가 유발하는 내부의 잔류응력에 기인한 변형차는 무시한다.
- 변형량 수치가 나오는 과정은 해석법 자체의 정도 및 용접재의 불균질성 등 정도를 절대비교하기에 어려운 요인이 많다. 하지만 많은 수의 패스에서 변형량이 매우 커지고 있는 것을 정성적 평가에서 확인한 바, 50패스에 육박하는 후판에서는 외부 노이즈들의 영향이 상대적으로 작아질 것이라고 가정하고, 실험과 해석을 병행하였다. 준비된 시편(Fig.
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