선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
제안 방법
- MF 해석에서 런너와 스프루 냉각채널과 같은 1D 요소는 ABAQUS 구조해석에서는 포함되지 않는다. MF 와 ABAQUS 연계 해석 에서 MF 의 4 면체 메쉬(Fig. 3)를 사용하였고 잔류응력을 구조해석의 초기조건으로 설정되도록 하였다
- 따라서 본 연구는 국제규격에 준하여 설계된사출금형(Fig. 1)을 이용하여 플라스틱 인장시편을사출성형조건변화에 따라 제작한 후, 온도 및 압력센서에서 측정된 캐비티내 조건을 성형해석 (MOLDFLOW: 이후 MF)에 반영하고, 잔류응력 결과를 ABAQUS 와 연계하여 구조해석을 수행하였다. 잔류응력이 발생한 플라스틱 시편에 대해 인장시험을 수행하고 그 결과를 구조해석 결과와비교하였다.
- 2 에서와 같이 MF 와 ABAQUS 를 연계한 구조해석에서는 Shell 요소와 Solid 요소에 대하] 서모두 해석이 가능하다. 본 연구에서는 Solid 요소를 적용 하였고, 수지는 유리섬유가 보강 되어있지 않은 Unfilled 경우로 구조해석을 수행하였다. 성형해석 조건 마다 재료물성 값과 잔류응력 값이 달라지므로 구조해석에서 나타난 결과 값은 사출성형 조건에 따라 서로 다르게 나타난다.
- 본 연구에서는 표준 플라스틱 인장시편을 사출성형 조건에 따라 성형한 후 M/F 를 이용하여사출성형해석을 수행하고, 해석에서 계산된 잔류응력 값을 추출하여 ABAQUS 에 연계한 구조해석을 수행한 후 그 결과를 인장시험결과와 비교하였다. 사출성형조건에 따라 플라스틱 인장시편의무차원화된 탄성계수값이 변함을 실험과 해석을통해 확인하였다.
- 사출성형 실험조건에 따라 인장시편에 대한 수지 온도와 사출속도의 입력값을 MF 에 적용하고, 성형해석 형태를 3D 로 하여 Flow 해석과 Cooling 해석에 의한 결과까지도 포함하는 잔류응력을 추출하였다. 해석시 유리섬유가 있는 경우와 없는경우 모두 해석이 가능한데 본 연구에서 사용된수지는 유리섬유가 들어있지 않은 투명한 PC 를사용하므로 Unfilled 로 설정하여 해석을 수행하였다(Fig.
- 사출성형 조건에 따라 제작된 인장시편을 조건별로 나눠서 MTS Systems(USA)의 만능인장시험기 MTS810 을(Fig. 4) 이용하여 시험 속도 5 mm/min 로 인장시험을 수행하였다.
- 사출성형조건에 따라 플라스틱 인장시편의무차원화된 탄성계수값이 변함을 실험과 해석을통해 확인하였다.
- 사용된 수지의 성형조건 및 실험 조건을 Table 1에 제시하였다. 수지온도의 변화는 285, 295, 305, 315, 335℃로 하였고, 사출속도의 변화는 Flow rate 75 ctrf/s 를 100%하고, 각각 10, 30, 50, 70, 90%에 대하여 실험을 수행하였다. 후자의 경우 수지온도는 295℃로 고정한 후 사줄속도를 변화시켰으며, 전자의 경우는 사출속도 50%에서 수지온도를 변화시키 면서실험을 수행하였다.
- 3 와 같이 진행되며, 인장시편의 재료 물성과 잔류응력 값을 포함한 MF 해석 결과파일을 다시 선형구조해석에서 사출성형 조건에따라 특성을 가진 ABAQUS input 파일로 생성 하고, 추가로 하중과 구속조건을 입력 한 후 구조해석을 수행한다. 일정하중(2kN) 조건하에서 무차원화된 탄성 계수값을 계산하였다. 각 경우의 값은 해석결과 중 가장 큰 값으로 무차원화 되었으며, 실험결과와의 상호 비교를 위해 가중치 0.
- 해석시 유리섬유가 있는 경우와 없는경우 모두 해석이 가능한데 본 연구에서 사용된수지는 유리섬유가 들어있지 않은 투명한 PC 를사용하므로 Unfilled 로 설정하여 해석을 수행하였다(Fig. 2). 섬유 배향성을 포함하는 모든 기계적특성에 관한 것은 MF 에 의해서 계산되고 유한요소 메쉬 파일과 잔류응력 파일을 별도로 생성한후 ABAQUS 에서 이 파일을 이용하여 input 파일을 생성하게 된다.
- 해석은 Fig. 3 와 같이 진행되며, 인장시편의 재료 물성과 잔류응력 값을 포함한 MF 해석 결과파일을 다시 선형구조해석에서 사출성형 조건에따라 특성을 가진 ABAQUS input 파일로 생성 하고, 추가로 하중과 구속조건을 입력 한 후 구조해석을 수행한다. 일정하중(2kN) 조건하에서 무차원화된 탄성 계수값을 계산하였다.
- 수지온도의 변화는 285, 295, 305, 315, 335℃로 하였고, 사출속도의 변화는 Flow rate 75 ctrf/s 를 100%하고, 각각 10, 30, 50, 70, 90%에 대하여 실험을 수행하였다. 후자의 경우 수지온도는 295℃로 고정한 후 사줄속도를 변화시켰으며, 전자의 경우는 사출속도 50%에서 수지온도를 변화시키 면서실험을 수행하였다. 각 조건에 해당하는 인장 시편을 5 개씩 성 형하였다.
대상 데이터
- 하지만 ISO 294-1 은μ] 플라스틱 인장시험용 시편에 대한 규격이인장시험에만 국한 되어 있지 않고 사출금형에캐비티의 배치, 스푸르의 직경, 런너의 형상 등의설계적인 측면뿐만 아니라 인장시편의 사출성형공정 까지도 규정하고 있다. 그래서 ISO 294-1 규격을 이용하여 압력 및 온도센서를 사출금형 캐비티내에 장착하여 실험 하였다(Fig. 1).
- 플라스틱 인장시편성형용 사출금형 캐비티내의 압력과 온도측정을 위해 priamUS 센서를 사용하 였으며, Fig. 1에 제시된 압력 센서(Type6001A, 0 4mm)는 압전방식의 센서로써 캐비티내의 압력을 직접 즉정할 수 있는 센서이다. 온도센서 (Type 4001A)는 전면부의 직경이 1 mm이고 부적절한 설치에 대해 측정데이터의 왜곡현상이 거의 없는 정밀한 센서이다.
- 플라스틱 인장시편의 사출성형에는 삼양사의 투명 PC(Polycarbonate)를 사용하였다. 사용된 수지의 성형조건 및 실험 조건을 Table 1에 제시하였다.
데이터처리
- 1)을 이용하여 플라스틱 인장시편을사출성형조건변화에 따라 제작한 후, 온도 및 압력센서에서 측정된 캐비티내 조건을 성형해석 (MOLDFLOW: 이후 MF)에 반영하고, 잔류응력 결과를 ABAQUS 와 연계하여 구조해석을 수행하였다. 잔류응력이 발생한 플라스틱 시편에 대해 인장시험을 수행하고 그 결과를 구조해석 결과와비교하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.