초록 ▼

1) 1차년도(1996년) ○ 유리온실용 알루미늄 구조재의 조사분석 및 설계 기준설정 ○ 유리온실용 구조재의 특성 평가 - 대상 : 용마루 등 3종 - 평가내용 · 변형, 인장, 항절응력 등 기계 역학적 특성 · 알루미늄 성분, 미세조직, 열처리조건 등 · 알루미늄 구조재별 압출성 평가 ○ 구조재의 설계요인별 설계기준 조사분석 - 허용응력, 변형, 부재형상, 치수 등 ○ 첨단유리온실용 알루미늄 합금 개발 ○ 고강도의 압출성이 뛰어난 합금설계 - 미량원소가 압출성에 미치는 영향 평가 - 열처리방법에 따른 기계적 특성 구명 - 열처리에

1) 1차년도(1996년) ○ 유리온실용 알루미늄 구조재의 조사분석 및 설계 기준설정 ○ 유리온실용 구조재의 특성 평가 - 대상 : 용마루 등 3종 - 평가내용 · 변형, 인장, 항절응력 등 기계 역학적 특성 · 알루미늄 성분, 미세조직, 열처리조건 등 · 알루미늄 구조재별 압출성 평가 ○ 구조재의 설계요인별 설계기준 조사분석 - 허용응력, 변형, 부재형상, 치수 등 ○ 첨단유리온실용 알루미늄 합금 개발 ○ 고강도의 압출성이 뛰어난 합금설계 - 미량원소가 압출성에 미치는 영향 평가 - 열처리방법에 따른 기계적 특성 구명 - 열처리에 따른 미세조직 변화 및 최적 주조조건 도출 ○ 유리온실재의 금형설계에 따른 압출성 향상 ○ 경제적인 금형 설계 기술 확립 - 금형의 수명, 최적압출비 등 고려 ○ 유리온실재 형상별 최적 압출조건 구명 2) 2차년도(1997년) ○ 구조재별 모델최적화 연구 ○ 알루미늄 부재의 기능별 구조 및 형상 최적화 연구 - 압축, 인장, 회전력, 결합성 등 기계역학적 특성 ○ 규격화 모델 설계 제작 - 용마루, 서까래, 천창회전재 등 3종 - 형상, 크기, 단면칫수 등 ○ 규격화 모델의 검정 - 유한요소법에 의한 2차원 및 3차원 단면 응력 분석 - 제작모델의 응력시험 · 인장, 압축, 항절, 유리접합성 등 ○ 특수알루미늄합금 용해 및 주조기술 개발 ○ 경량 고강도의 압출성이 뛰어난 합금 선정 - 인장강도 : 280MPa이상, 연신율 : 12%이상 ○ 압출용 빌레트 연속주조조건 확립 - 빌레트 표면 형상제어 - 주입온도 및 주조속도에 따른 미세조직제어 - 용탕처리 기술 개발(탈가스) - 균질화 열처리 조건 확립 ○ 용탕의 클린화 - 탈가스, 개재물, 편석 제거기술 ○ 유리온실용 Al합금 구조재의 대량연속 주조 및 압출금형 설계 ○ 유리온실 구조재의 연속주조 기술확립 - 연속주조속도, 냉각속도 - 주조후 연주재의 macro, micro조직 - EPMA, SEM ○ 금형설계 및 제작 - 금형설계 및 Metal flow제어기술 - 압출금형 제작 3) 3차년도(1998년) ○ 유리온실 알루미늄 구조재의 규격표준화 모델 개발 ○ 유리온실용 알루미늄 구조재의 규격표준화 모델 정립 - 용마루, 서까래, 천창회전재, 결합재 등 ○ 규격표준화 시작품 제작 및 기계 역학적 특성 검정 - 압축, 항절응력, 변형등 ○ 규격표준화 도면 제작 ○ 유리온실 알루미늄 합금의 표준화 ○ 알루미늄 합금의 압출조건 확립 - 재질, 압출비에 따른 압출압력 예측 ○ 알루미늄합금의 표준화 - 합금성분조성 - 열처리방법 등 - 기계적 및 이화학적 특성 ○ 유리온실 알루미늄 압출 구조재의 특성평가 및 생산가공기술 표준화 ○ 압출가공재의 특성평가 - 압출형재의 정밀도, 기계적특성 등 ○ 알루미늄 구조재의 생산가공기술 확립 - 압출금형 규격 표준화 - 치수, 허용오차 표준화

Abstract ▼

This study is for developing aluminum structural materials for modernized glasshouse where prototype aluminum structural members were designed and manufactured through standardization in member's cross sectional shape, studying aluminum alloy and extrusion processing. And, prototype structural membe

This study is for developing aluminum structural materials for modernized glasshouse where prototype aluminum structural members were designed and manufactured through standardization in member's cross sectional shape, studying aluminum alloy and extrusion processing. And, prototype structural members were installed and tested to define the waterproofing performance and safety property. Followings are the results of this study. 1. Based on durability period of 20 years, recurrence year of 57years, safety rate of 70%, snow depth of 100cm and wind speed of 50m/sec, design load of 1000mm span rafter was 174.2kg and uniform load between ridge and hinged bar of top light was 4.57X$10^-2${/TEX> kg/mm of horizontal force and -9.16 X$10^-2${/TEX> kg/mm of vertical force. maximum stress, strain and deflection of the designed aluminum member were 13.2kg/㎟ of Von Mises maximum stress and 1.89X$10^-3${/TEX> of Von Mises maximum strain and 6.3mm, respectively. 2. With dynamics and mechanical properties including functional properties of aluminum structural members, twelve different cross sectional shapes of aluminum member and seven connecting members were standardized. 3. Of the mechanical property of the standardized aluminum members, the yield load, compression yield stress and yield displacement of the 80mm ridge were 825kg, 5.16kg/㎟ and 0.42mm., respectively, while, the bending yield load, bending yield stress and yield displacement of 1m rafter were 59.90kg, 5.16kg/㎟ and 0.42mm, respectively, which satisfied the design criteria. 4. The designed aluminum alloy was Al-Mg-Si-Cu series and its fraction was 0.65% of Si, 0.5% of Mg, 0.5% of Mn, and 0.15% of Zn. The tensile strength, yield strength and elongation rate of the designed aluminum were 30.9kg/㎟, 26.4kg/㎟ and 11.6%, each, which satisfied the objective of this research, and extrusion index was 80 which based on the value of A6063 alloy, 100. 5. The proper furnace temperature when manufacturing the alloy was 720∼ 760±10℃, grain refining and degassing materials were TIBOR and $N_2+RFF100$, respectively. The best pouring temperature was 690±10℃ and casting speed was 100mm/min, which was the best condition of billet production. The proper temperature for homogenization treatment of the billet was 470±10℃, and the best aging temperature and period were 16 5℃ and nine hours, each. 6. The material of extrusion die was SKD61, and the proper quenching and tempering temperature were 1,050 and 550℃, respectively. 7. Evaluating the mechanical property, waterproof performance, workability of the aluminum member in the modernized glasshouse construction, the uniform load was 304.5kg which satisfied the design criteria of accumulated snow depth and wind load, and the functional property was great in workability and waterproofness of the aluminum members.

목차 Contents

• 목차...19
• 제1장 서론...22
• 제2장 첨단유리온실용 알루미늄구조재의 규격 표준화...24
• 제1절 알루미늄 구조재의 설계기준 설정...26
• 제2절 유리온실용 알루미늄 구조재의 조사분석...42
• 제3절 유리온실용 알루미늄구조재의 단면 최적화 연구...58
• 제4절 유리온실용 알루미늄 구조재의 규격표준화 모델 정립...82
• 제5절 결과요약...103
• 참고문헌...106
• 제3장 유리온실용 알루미늄합금 개발...107
• 제4장 생산 가공기술 개발...194
• 제1절 알루늄합금의 열간압출...194
• 제3절 경제적인 금형 설계 기술 확립...219
• 제4절 결과 요약...234
• 참고문헌...235
• 제5장 규격표준화 알루미늄구조재의 시공 및 시험용 온실 검증...237
• 제1절 규격표준화 알루미늄 구조재의 시공...237
• 제2절 시험용 온실의 검증...258
• 제3절 결과요약...265
• 참고문헌...267
• 부록...268