초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 입자 화상 속도 계측과 적외선 열화상 계측을 이용하여 구해진 미세 영역의 변형률 및 온도 분포에 에너지 보존 법칙을 적용함으로써 유동 응력을 계산해 내는 독창적 방법이 개발되었다. 개발된 방법의 신뢰성은 인장 시험을 통해 확인할 수 있었으며, 제안된 방법을 극변형 가공 공정인 2차원 직교절삭에 적용함으로써 극변형 조건에 놓인 재료의 유동 응력을 구할 수 있음을 확인할 수 있었다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도 연구 목표: 극변형 조건에서의 유동 응력 결정 방법 제시
● 극

□ 연구개요
본 연구에서는 입자 화상 속도 계측과 적외선 열화상 계측을 이용하여 구해진 미세 영역의 변형률 및 온도 분포에 에너지 보존 법칙을 적용함으로써 유동 응력을 계산해 내는 독창적 방법이 개발되었다. 개발된 방법의 신뢰성은 인장 시험을 통해 확인할 수 있었으며, 제안된 방법을 극변형 가공 공정인 2차원 직교절삭에 적용함으로써 극변형 조건에 놓인 재료의 유동 응력을 구할 수 있음을 확인할 수 있었다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도 연구 목표: 극변형 조건에서의 유동 응력 결정 방법 제시
● 극변형 조건 구현을 위해 2차원 직교 절삭 시험 장치 구축
● 입자 화상 속도 계측을 이용하여 절삭 시 미세 영역의 변형률 분포 측정 방법 수립
● 적외선 열화상 계측을 이용하여 절삭 시 미세 영역의 온도 분포 측정 방법 수립
● 변형률, 온도 분포 측정 데이터로부터 유동 응력 도출 방법 제시
● 2차원 직교 절삭 실험을 활용한 극변형 조건에서의 유동 응력 결정 가능성 확인

2차년도 연구 목표: 입자 화상 및 적외선 열화상의 동시 계측 방법 개발
● 분광기(beam splitter)를 이용하여 가시광선(입자 화상 속도 계측) 및 적외선(열화상 계측)을 나누고 이를 동시에 측정하는 방법 개발
● 시편의 한쪽 면에서는 가시광선(입자 화상 속도 계측)을, 다른 쪽 면에서는 적외선(열화상 계측)을 동시에 측정하는 방법 개발
● 입자 화상 및 적외선 열화상의 동시 측정이 가능하며 이를 통해 제시된 방법의 신뢰성을 높일 수 있음을 확인

3차년도: 개발된 시험 방법의 신뢰성 검증
● 인장 시험을 통해 새롭게 개발된 방법을 이용하여 구한 결과가 기존 방법으로 구한 결과와 일치함을 보임으로써 신뢰성 검증
● 인장 시험 시 새롭게 개발된 방법을 이용할 경우 네킹 이후 응력-변형률 관계를 실험을 통해 구할 수 있으며 이를 통해 구성방정식 모델의 정확도 비교가 가능함을 확인
● 인장 실험과 절삭 실험 결과 비료를 통해 구해진 결과의 신뢰성 검증

□ 연구개발결과의 중요성
최근 기계/자동차, 항공/우주, 국방 산업과 관련해서 신재료가 빠른 속도로 유입되고 있다. 신재료의 극변형 조건에서의 활용(안전, 장갑 등) 및 가공(절삭, 스탬핑, 블랭킹 등)을 위해서는 해석적 연구에 필요한 극변형 조건에서의 변형 거동, 즉 재료의 유동 응력(구성 방정식)에 대한 정보가 우선적으로 요구된다. 따라서 본 연구는 해당 재료의 활용이나 가공에 대한 정보를 축적하고 나아가 기술적 우위를 확보하는데 기여할 수 있으리라 판단된다. 또한 국내에서는 극변형 조건에서의 재료의 변형 거동에 대한 이해나 연구 기반이 취약하여 본 연구를 통해 관련 분야의 중요성을 알리고 해당 분야에 대한 연구 기반을 확충할 수 있으리라 기대된다. 더불어 본 연구를 통해 측정된 절삭 시 주변형 영역 내의 변형률, 변형률속도, 온도 분포는 데이터량의 풍부함이나 정확도 측면에서 그 우수성이 뛰어나 절삭 모델을 검증하기 위한 시금석으로 사용될 수 있어 추후 절삭 모델의 개선에 활용할 수 있으리라 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 가) 1차년도: 절삭 실험을 통한 유동 응력 결정 방법 제시 ... 4
• 나) 2차년도: 입자 화상 및 적외선 열화상의 동시 측정 방법 개발 ... 6
• 다) 3차년도: 개발된 방법의 신뢰성 검증 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 11
• 끝페이지 ... 11