재료의 고속 고변형 반응 연구기법

전문가 제언

○ 고속변형연구는 재료의 고속 변형, 특히 방탄거동연구에 꼭 필요하나, 실제 변형속도가 매우 높기 때문에 결과의 분석 및 활용에 어려움이 있다. 준정적 거동 연구는 동적 비틀림 시험(변형률∼103/s)을 하는 Hopkinson Bar를 쓰는 법과, 좀 더 실제와 비슷한 매우 높은 변형율(104～5/s이상)에서 하는 초고속시험법(EBW:Explosive Bridge-Wire)이 많이 쓰이지만, 후자는 결과 해석에 Hugoniot라는 “초기 시점에서 고속 충격을 받은 후 각각의 상태를 나타내는 점들의 자취”라는 개념을 사용 모두 고 스트레인, 고(高) 스트레인 레이트 변형에 대한 재료의 반응을 직접적으로 모사 응용하기에는 충분하지 않다.

 

○ 원통 함몰법의 이점은 내부 파열된 시편을, 분석목적으로 회수할 수 있는 용이함과 기하학적인 모습과 충돌 속도를 맞춰서 평균 최종 스트레인과 스트레인 레이트를 조절 할 수 있는 상대적 용이함이지만, 가스 총 방법의 주된 장점은 평균 스트레인과 스트레인 레이트를 시간으로 분석한 추정치를 얻기 위해서 내부 파열되는 원통의 벽 속도를 측정할 수 있는 능력이다.

 

○ 준정적 거동연구를 위한 Hopkinson Bar의 비틀림 시험은 세계적으로 방탄재 연구를 하는 미국, 영국, 프랑스 등 선진국이 거의 모두 갖추고 있으나, EBW에 의한 초고속 변형연구시설은 흔하지 않다. 가스총에 의한 원통 함몰법 연구 장치는 미국(Sandia National Laboratories)과 영국(Imperial college) 등에서 이제 시작 및 검증 단계이다.

 

○ 국내에서는 준정적 거동연구를 위한 Hopkinson Bar의 비틀림 시험은 포항공대에서 오랫동안 관련 연구를 수행하고 있으며, EBW에 의한 초고속 변형연구는 국방과학연구소 시설을 이용 포항공대에서 수행한 실적이 있다. 이는 정교한 샘플제작과 숙련된 시험분석 기술이 필요하다. RHA, HHA, AA5083, AA7075, Ti-6Al-4VELI등 이미 개발된 방탄재료에 대해, 원통 함몰법으로 평가, 가시적 결과를 활용해 확연한 분석을 통해서 새로운 데이터를 축적 활용해야 할 것이다.

 

 

저자

R,E,Winter,S.M.Stirk,E.J.Harris,D.J.Chapman,D.E.Eakins

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

97()

잡지명

International Journal of impact engineering

과학기술
표준분류

재료

페이지

116~126

분석자

허*무

분석물

• 재료의 고속 고변형 반응 연구기법.pdf [529,466 byte]

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