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문제 정의
- 따라서, 온도의 변화량에 따라 이종 재료인 복합소재와 금형 간의 열팽창계수의 차이로 인한 변형 및 응력이 발생하게 된다. 본 연구에서는 두 이종 재료의 열팽창 계수의 차이에 의한 기계적인 응력의 발생량이 복합소재의 성형 추천 압밀압력(6기압)을 만족하는가를 판단하기 위하여, 두 재료 간의 압력을 측정해야 하나, 성형 중의 제품 내부의 압력을 측정하는 것이 용이하지 않기 때문에 성형 전후의 온도에서의 금형의 폭을 측정하여 해석의 정확성을 판단하였다. 참고로 금형내부의 발생 열응력은 이종 재료 간에 서로 다른 열팽창률에 의해 서로 압축되는 경우, 금형 폭 변형량, 단면적, 두 재료의 강성 및 열팽창 계수를 포함하는 물성 등의 형상과 관련이 있으며[9] 본 연구의 해석결과를 검증하기 위해 금형의 폭에 대해 해석 변형량과 실험 변형량을 비교하였다.
- 가열챔버의 온도를 성형 사이클에 맞추어서 증가시키면 금형(스틸)과 복합재료의 열팽창률 차이로 인해 온도변화에 따른 변형량이 각각 다르게 나타나고, 이러한 변형량 차이로 압력이 발생한다. 본 연구에서는 복합소재의 성형 과정에서 복합소재와 금형 사이에서 발생하는 압력을 유한요소해석을 통하여 예측함으로써 성형 제품의 제작 완성도를 높이고자 한다. 복합소재와 금형강 간에는 열팽창 계수의 차이로 인하여 성형 과정 중의 온도 구배에 따라 다른 열팽창길이를 갖는다.
- 본 연구에서는 실제 생산현장에서 많이 사용되는 박스빔 형태의 복합소재 성형 과정에서 복합소재와 금형 사이 에서 발생하는 압력을 유한요소해석을 통하여 예측함으로써 성형 제품의 제작 완성도를 높이고자 한다. 복합소재와 금형강 간에는 열팽창계수의 차이로 인하여 성형 과정 중의 온도 구배에 따라 다른 열팽창길이를 갖는다.
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