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NTIS 바로가기大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.41 no.6, 2017년, pp.455 - 467
박원동 (부산대학교 기계공학부) , 반치범 (부산대학교 기계공학부) , 김지훈 (부산대학교 기계공학부)
In this study, a finite element analysis of a cylindrical multi-pass weldment for dissimilar metals was performed. The effects of the heat input method and weld bead generation method were considered. We compared two heat input methods: the heat flux method and the temperature method. We also compar...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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체적 열속 입력 방법은 어떻게 수행되는가? | 열원 입력 방법은 용접 비드에 시간에 따라 지수적으로 감소하는 출력 밀도(power density, J/s·mm3)를 입력시킨 후 열을 확산시키는 체적 열속 입력 방법(body flux method)(3,10,11)이 적용되거나, 체적 열속(body flux)과 표면 열속(surface flux)을 동시에 입력하는 방법,(2,5,10) 그리고 녹는점 이상의 온도(약 1800℃)를 일정시간 동안 용접 비드에 입력시켜 열을 확산시키는 온도 경계 조건 입력 방법(temperature boundary condition method)(10,11)이 주로 적용되고 있다. 선행연구(5)에서 체적 열속으로 입력한 경우와 체적 열속과 표면 열속을 7 : 3으로 입력하였을 때의 해석 결과의 큰 차이는 없었으므로, 본 연구에서는 체적 열속 입력 방법과 온도 경계조건 입력을 각각 적용한 결과를 비교해보았다. | |
요소망 생성 방법과 평온 요소망 방법의 응력 해석 결과가 유사하게 나온 원인은? | 두 열원 입력 방법에 따른 열 해석 결과는 차이가 있었으나, 응력 해석 결과는 유사하였다. 이것은 고온(약 $1000^{\circ}C$ 이상)에 노출되었던 영역이 비슷하고, 고온에서 재료의 강도가 매우 낮아 용접 비드의 온도가 용접잔류응력에 미치는 영향이 미미하기 때문이다. 두 용접 비드 생성 방법의 용접 잔류응력 분포는 유사하였지만 요소망 생성 방법 적용 시 용접 비드 경계에서 겹침과 들뜸이 발생하였다. | |
구조물 용접 시, 변형 및 잔류응력은 어떤 악영향을 주는가? | 구조물의 용접 시 용접 변수, 재료의 고온 거동 및 구속 조건 등의 상호작용에 의해 발생되는 변형 및 잔류응력은 구조물의 건전성을 저하시켜 수명을 단축시킨다는 것은 잘 알려져 있는 사실이며,(1) 용접잔류응력을 추정하기 위해 유한요소해석을 이용한 연구가 지속적으로 시도되고 있다. 하지만 용접 현상의 복잡성으로 인한 열전달 과정과 고온 재료 거동을 현실적으로 모사하는데 어려움이 있어, 대부분의 용접 잔류 응력 해석 결과는 실제 측정값과 큰 차이를 보인다. |
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