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문제 정의
- 그러므로, 본 연구에서는 다층용접시 발생하는 용접잔류응력 및 변형을 예측하기 위하여 각 단 면이 같은 온도변화를 갖는다는 가정 하에 용접 선상에 단위길이를 지니는 수직한 단면을 취하여 2차원 해석을 수행하였다. 그리고, 두께방향의 변 형을 고려하기 위하여 평면변형률(Plane strain) 가정을 이용하였다.
- 따라서 본 연구에서는 용접부 개선형상이 잔류 웅력분포 및 변형에 미치는 영향을 파악하기 위하여 용접시공 시에 가장 많이 사용되는 Single-V-type groove, Single-bevel-type groove, Double-V-type groove로서 용접공정의 유한요소 해석을 통하여 잔류응력과 변형을 예측 하고 비교 고찰하였다.
- 구조물의 용접부에는 용접아크에 의해 높은 열 이 발생되며 이로 인하여 불균일한 온도분포와 열응력이 발생하고 용접 후에는 비선형 소성변형 으로 인한 잔류응력이 존재하게 되는데, 판 두께 가 증가하면 다층용접이 이루어져 복잡한 열사이 클에 의해 소성변형의 축적과 이완이 반복되어 복잡한 소성변형 및 잔류응력을 갖게된다. 따라서, 본 연구에서는 용접중에 열전달해석과 응력 해석이 동시에 수행되는 커플링해석 (Thermo-m echanical coupling analysis)을 수행하였다.
가설 설정
- 응력해석을 위한 물성치로는 열팽창계수, 탄성 계수, 항복응력이 있는데, 온도에 따라서 비선형 거동을 나타내기 때문에 온도의 함수로 입력하였다. 그리고, 재료는 등방성 (Isotropic)으로 가정하 였고 재료의 항복거동은 폰미세스(Von-mises)의 항복조건을 적용하였다.
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