미시적모델을 병용한 소성가공중의 연성파괴수치해석

전문가 제언

○ 강재생산의 원소조성에 있어 불순물(게재물)이 끼어들거나 또는 생산과정에서 미세한 기포들이 재료 내부에 존재하게 되면 강재특성에 영향을 주게 된다. 재료 내부에 존재하는 게재물이나 미세한 기포를 보이드(void) 또는 공공(空孔)이라 칭한다. 보이드는 재료특성 즉 항복강도, 변형응력, 강도 동에 영향을 줄 뿐 아니라 강재 소성가공에 있어 여러 가지 문제를 일으킨다. 보이드는 강재부품 소성가공의 불량발생 원인이 되기 때문에 이의 대책이 필요하다.

○ 소성변형과정에 있어 성형품 불량방지를 위해 성형과정의 수치해석에 의한 시뮬레이션으로 보이드의 변형이 파괴로 이어질 것인지를 예측 금형을 설계한다. 이를 위한 수치해석에는 여러 조건식을 적용하게 되는데 예를 들어 연성파괴조건식을 사용한 탄소성 유한요소법에 의한 파괴과정의 예측 등이 있으며, 수치해석 모델선정에 따라서도 해석결과의 정밀도가 좌우되기 때문에 신중해야 한다.

○ 소성가공에서 연성파괴는 거시적 현상이지만 보이드의 발생, 성장, 합체는 미시적이다. 따라서 소성가공 중의 연성파괴해석은 거시적 소성가공 해석만이 아니라 미시적 모델에 의한 해석도 병행해야 할 필요가 있다. 그래서 미시적 모델을 새로이 제안하고 이를 사용하여 강재의 인발, 전단의 연성파괴를 해석하고, 실 가공의 측정결과와 해석결과를 비교 유효성을 확인한 보고가 있다.

○ 다양한 형상의 강재부품성형에 있어 이에 대응할 모든 금형을 수치해석 시뮬레이션에 의한 예측결과를 적용한 금형설계를 하기엔 아직은 시기상조라 생각되어 더 많은 연구가 필요하다. 이에 대한 국내의 연구보고로는 국회도서관 소장의 목포해양대학교 장석기 씨의 연성파괴 매개변수인 CTOD에 대한 고찰, 한국과학기술정보연구원(KISTI) 및 국회도서관 소장의 한국 소성가공학회지에 게재된 고대철 외 3명에 의한 금속성형공정에서 연성파괴 예측 등이 있다.

저자

Kazutake KOMORI

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2012

권(호)

53(620)

잡지명

塑性と加工

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

795~799

분석자

정*갑

분석물

• 미시적 모델을 병용한 소성가공 중의 연성파괴 수치해석.pdf [310,245 byte]

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