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제안 방법
- 반면, 각 상의 온도 및 변형률 속도 의존 재료 거동 측정이 어렵고 상변태보다 2차 경화가 늦게 일어나므로 혼합 법칙을 이용하기 어렵다. 따라서 언급한 복잡한 거동을 표현하기 위해 표준 재료 실험으로부터 규명되는 구성 관계식에 해당하는 스케일의 접근이 이루어졌다. Tomita/Iwamoto 상변태 모델로 마르텐사이트 체적률을 예상하고, 이것을 점소성 Bodner/Partom 모델(Bodner, 2002)의 내부 변수에 적용하였다.
- 본 연구에서는 LNG선의 극저온 멤브레인 구조의 주재료로 사용되는 304L ASS에 대해 온도 및 변형률 속도별 저온 인장 실험을 시행하고, 마르텐사이트 상변태 이론인 Tomita/Iwamoto 모델(Tomita와 Iwamoto, 2001)과 통합된 점소성 구성 방정식인 Bodner/Partom 모델(Bodner, 2002)을 일체화시켜 온도 및 변형률 속도 의존 구성 방정식을 제안하였다. 또한 Bodner/Chan의 손상 모델(Bodner, 2002)을 수정하여 연성 파단 현상을 모사하였다. 제안된 모델을 유한 요소 프로그램에 탑재하여, 제안된 모델의 온도 및 변형률 속도 의존 재료 정수를 결정하고, 저온 영역에서, 온도 및 변형률 속도별 ASS 재료 거동을 시뮬레이션하였다.
- (2010)은 저온용 스테인리스강의 온도 및 변형률 속도별 재료 특성을 측정 및 고찰하였다. 본 연구에서는 LNG선의 극저온 멤브레인 구조의 주재료로 사용되는 304L ASS에 대해 온도 및 변형률 속도별 저온 인장 실험을 시행하고, 마르텐사이트 상변태 이론인 Tomita/Iwamoto 모델(Tomita와 Iwamoto, 2001)과 통합된 점소성 구성 방정식인 Bodner/Partom 모델(Bodner, 2002)을 일체화시켜 온도 및 변형률 속도 의존 구성 방정식을 제안하였다. 또한 Bodner/Chan의 손상 모델(Bodner, 2002)을 수정하여 연성 파단 현상을 모사하였다.
- 온도 및 변형률 속도에 따른 ASS의 저온 거동을 측정하고 그 특성을 재료 모델에 반영하였다. 상변태 모델, 점소성 구성방정식, 손상 모델을 통합하여 ASS의 비선형 저온 거동을 전체적으로 모사할 수 있었다.
- 제안된 모델은 유한요소 프로그램에 탑재되어 재료 정수 결정 및 시뮬레이션이 수행되었다. 저온영역에서의 온도 및 변형률 속도별 인장 실험을 시뮬레이션한 결과를 실험 결과와 비교하여 그림 2에 나타내었다.
- 또한 Bodner/Chan의 손상 모델(Bodner, 2002)을 수정하여 연성 파단 현상을 모사하였다. 제안된 모델을 유한 요소 프로그램에 탑재하여, 제안된 모델의 온도 및 변형률 속도 의존 재료 정수를 결정하고, 저온 영역에서, 온도 및 변형률 속도별 ASS 재료 거동을 시뮬레이션하였다. 실험 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여 유효성을 검토하였다.
데이터처리
- 제안된 모델을 유한 요소 프로그램에 탑재하여, 제안된 모델의 온도 및 변형률 속도 의존 재료 정수를 결정하고, 저온 영역에서, 온도 및 변형률 속도별 ASS 재료 거동을 시뮬레이션하였다. 실험 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여 유효성을 검토하였다.
이론/모형
- 따라서 언급한 복잡한 거동을 표현하기 위해 표준 재료 실험으로부터 규명되는 구성 관계식에 해당하는 스케일의 접근이 이루어졌다. Tomita/Iwamoto 상변태 모델로 마르텐사이트 체적률을 예상하고, 이것을 점소성 Bodner/Partom 모델(Bodner, 2002)의 내부 변수에 적용하였다. Bodner/Partom 모델은 통합된 점소성 이론으로 소성 변형률 속도(#) 한 개 성분으로 소성, 크리프를 포함한 시간 의존 비탄성 거동을 표현하므로 (1)식과 같이 단순한 변형률 분리를 사용한다.
- 저온 연성 파단 현상을 모사하기 위해 Bodner/Chan 손상 모델(Bodner, 2002)을 다음과 같이 수정하였다.
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