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제안 방법
- Eq. 2를 물성으로 입력하여 전산해석올 통해 구한 경화곡선을 얻었다. 전산해석으로 구한 경화곡선은 실험경화곡선과 최대강도점까지는 잘 일치하나, 비균일 연신구간에서는 일치하지 않는다.
- HPF 강의 고온에서의 온도 및 변형률 속도에 따른 경화곡선을 측정하기 위해 측정장비와 시편을 제작하였다. 유한요소모텔을 이용한 데이터 보정 과정을 통해 재료의 실제 경화곡선을 구하였다.
- 있었다.[1] 본 연구에서는 고온에서 우수한 성형성을 갖는 HPF 강의 변위량을 충분히 측정할 수 있는 신율장치를 개발하였고, 다양한 온도 이력과 변형률 속도 하에서 인장시험을 수행하였다. 또한 보다 정확한 경화곡선을 얻기 위해 유한요소법을 활용하여 균일 및 비균일 연신 구간에서 인장시험 데이터를 보정하였다.
- 위 아래 그립과 시편은 고온로 내에서 같은 온도에 도달하므로 그립과 시편 사이에 열전달이 발생하지 않는다. 고온로의 내부에 균일한 온도분포를 위하여 고온로의 수직방향의 등간격으로 3개의 온도조절기를 설치하였으며, 고온로의 최대 가열온도는 1100C 이다.
- 고온에서 HPF 강의 경화곡선을 고온로가 장착된 인장시험 기계에서 측정하였다. 고온에서 측정을 고려하여 그립과 시편을 Fig.
- [1] 본 연구에서는 고온에서 우수한 성형성을 갖는 HPF 강의 변위량을 충분히 측정할 수 있는 신율장치를 개발하였고, 다양한 온도 이력과 변형률 속도 하에서 인장시험을 수행하였다. 또한 보다 정확한 경화곡선을 얻기 위해 유한요소법을 활용하여 균일 및 비균일 연신 구간에서 인장시험 데이터를 보정하였다. HPF 강의 경화곡선을 표현하기 위해 온도와 변형률속도의 함수인 Johnson-Cook 식을 도입하였다.
- 시편과 그립 사이의 열평형에 이르도록 기다린 뒤 인장시험을 실시한다. 변형률 속도에 따른 경화곡선을 얻기 위해 세 가지의 인장속도 조건 15, 1.5, 0.15mm/s에서 인장시험을 수행하였다.
- 데이터 보정 후에 얻어진 경화곡선에 대한 Johnson-Cook 식을 구하였다. 보정인자를 도입함으로써 균일 및 비균일 연신 구간 전체에 대한 경화 곡선 식을 얻을 수 있었다.
- 이를 위해 시험 시편을 우선 900P도로 유지된 챔버 속에서 5분 동안 유지한 후, 시험온도(780, 730, 680, 630C)로 유지되고 있는 고온로 내의 그립에 장착한다. 시편과 그립 사이의 열평형에 이르도록 기다린 뒤 인장시험을 실시한다. 변형률 속도에 따른 경화곡선을 얻기 위해 세 가지의 인장속도 조건 15, 1.
- 신율장치의 최대 측정 가능한 변위량은 500mm이다. 시험 시편은 ASTM E8M sub-size 시편을 수정하여 만들었다. 위 아래 그립과 시편은 고온로 내에서 같은 온도에 도달하므로 그립과 시편 사이에 열전달이 발생하지 않는다.
- 경화곡선을 측정하기 위해 측정장비와 시편을 제작하였다. 유한요소모텔을 이용한 데이터 보정 과정을 통해 재료의 실제 경화곡선을 구하였다. 데이터 보정 후에 얻어진 경화곡선에 대한 Johnson-Cook 식을 구하였다.
이론/모형
- 또한 보다 정확한 경화곡선을 얻기 위해 유한요소법을 활용하여 균일 및 비균일 연신 구간에서 인장시험 데이터를 보정하였다. HPF 강의 경화곡선을 표현하기 위해 온도와 변형률속도의 함수인 Johnson-Cook 식을 도입하였다.
- 데이터 보정 후 얻어진 경화곡선은 온도 및 변형률 속도의 함수인 Johnson and Cook[3, 4]식을 사용하여 다음과 같이 나타내었다.
- 유한요소모텔을 이용한 데이터 보정 과정을 통해 재료의 실제 경화곡선을 구하였다. 데이터 보정 후에 얻어진 경화곡선에 대한 Johnson-Cook 식을 구하였다. 보정인자를 도입함으로써 균일 및 비균일 연신 구간 전체에 대한 경화 곡선 식을 얻을 수 있었다.
- 6 에 간단히 나타내었다. 데이터 보정을 위한 전산모사를 위해 Fig. 7과 같은 시편과 핀의 3차원 유한요소 모델이 적용되었다. 3회 이내의 iteration으로 재료의 실제 경화곡선을 얻을 수 있었다.
- 이 곡선은 재료의 실제 경화곡선이 아닌 초기가정 값이므로 실제곡선으로 변환할 필요가 있다. 이를 위해 상용유한요소해석프로그램인 ABAQUS/Standard 와 user-subroutine UMAII2]을 사용하였다. 데이터 보정과정은 Fig.
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