유압벌지실험을 이용한 순 티탄늄 판재의 소성유동곡선 평가(제2보)

김영석(Kim, Young-Suk),김진재(Kim, Jin-Jae) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.4

본논문에서는대형 선박의 판형열교환기등에 널리 이용되고있는 순 티타늄판재의소성변형을 유한요소해석하기 위한 기초 데이터로서 순 티타늄 판재의 유동곡선을 평가하였다. 순 티타늄 판재의 프레스 가공 시에 판재에는 국부적으로 큰 소성변형이 발생하고 있다. 그러나 기존의 단축 인장실험에서 얻을 수 있는 소성변형률이 낮아서 티타늄 판재의 가공공정 설계를 위한 유한요소해석의 정밀도를 떨어뜨리는 경우가 있다. 본 연구에서는 큰 소성변형률 까지 안정적으로 성형이 가능한 유압벌지실험을 수행하여 재료의 소성변형에서 가공경화특성을 나타내는 유동곡선으로써 진응력-진변형률 선도를 구하였고 그 결과를 인장실험 결과와 비교하였다. 순 티타늄 판재의 유압벌지실험에서 재료의 변형률은 3D 디지털 영상 상관법을 이용한 ARAMIS 시스템으로 실시간 측정된다. 이 유압벌지실험으로부터는 소성 변형률이 0.65 이상 까지도 안정적으로 재료의 소성유동곡선을 얻을 수 있었으며 그 결과는 Kim-Tuan 이 문헌 17[Y.S. Kim, J.H. In, Korean Acadmia-Ind. Coop. Soc.,(be in print), 2016] 의 연구에서 제안한 가공경화식으로 잘 핏팅됨을 알 수 있었다. In this study, the plastic flow curve of commercially pure titanium sheet (CP Ti) actively used in the plate heat exchanger etc., was evaluated. The plastic flow curve known as hardening curve is a key factor needed in conducting finite element analyses (FEA) for the forming process of a sheet material. A hydraulic bulge test was performed on the CP Ti sheet and the strain in this test was measured using the DIC method and ARAMIS system. The measured true stress-true strain curve from the hydraulic bulge test (HBT) was compared with that from the tensile test. The measured true stress-true strain curve from the hydraulic bulge test showed stable plastic flow curve over the strain range of 0.7 which cannot be obtained in the case of the uniaxial tensile test. The measured true stress-true strain curve from the hydraulic bulge test can be fitted well by the hardening equation known as the Kim-Tuan model.

Tolerance Analyses of Case/Stator for the Assembly and Remanufacturing of Motor

김진재(Jin Jae Kim),김유석(You Seok Kim),황태석(Tae Seog Hwang),김영석(Young Suk Kim) Korean Society for Precision Engineering 2019 한국정밀공학회지 Vol.36 No.4

이종소재인 CFRP와 알루미늄의 접착력 향상을 위한 Bead의 영향 평가

신동우,김진재,이종혁,권일준,박성민,Shin, Dong-Woo,Kim, Jin-Jae,Lee, Jong-Hyuk,Kwon, Il-Jun,Park, Sung-Min 한국복합재료학회 2017 Composites research Vol.30 No.4

In this paper, we investigated the application method and properties of 0.1 mm, 0.2 mm and 0.3 mm beads, which can secure a certain thickness due to the molding stability of joint surfaces of different materials (aluminum and composite). In order to verify this, the influence was evaluated according to the thickness of the adhesive in the Double lap test and the FEM simulation. As a result, it was confirmed that as the content of the bead of the adhesive increased more than 1%, the strength of the adhesion increased and the elongation decreased. We confirmed as the size of the bead became larger, the rigidity became lower and the elongation increased. 본 논문에서는 알루미늄과 복합재료에 대한 이종소재 접합면의 성형안전성을 위해 일정한 두께를 확보할 수 있는 0.1 mm, 0.2 mm, 0.3 mm bead의 적용 방법과 물성변화에 대해 연구하였고, 이를 검증하기 위해 더블랩 시험과 FEM 시뮬레이션으로 접착제의 두께에 따라 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과, 접착제에 bead의 양을 1% 이상 함량이 증가함에 따라 접착 소재의 강도가 높아지고 신율이 감소함을 확인하였고, bead의 크기가 커질수록, 강성은 낮아지고, 신율은 증가함을 확인하였다.

A numerical and experimental study on the mechanical characteristics of sheet material by the hydraulic bulge test and uniaxial tensile tests

Quoc-Tuan Pham(팜콕투완),Jin-Jae Kim(김진재),Young-Suk Kim(김영석),Seong-Jin Kwon(권성진) 한국자동차공학회 2016 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2016 No.5

Unixaial tensile test is the most common method used to identify the mechanical characteristics for sheet materials. However, several sheet forming processes lead to large plastic deformation in which the plastic strain is over the maximum uniform elongation of uniaxial tensile test, for instance, clinch forming, hydroforming, stamping and deep drawing. Therefore, post-necking behavior of sheet materials is a currently attractive research topic where these studies focus on the behavior of metals beyond the uniaxial tensile elongation. This study aims to determine the flow curves and yield locus of aluminum 5052 sheets by performing the hydraulic bulge test and uniaxial tensile tests. To obtain this goal, firstly, a series of uniaxial tensile tests are performed in order to evaluate the yield stress and anisotropic plasticity coefficients in three orientations 0°, 45° and 90° respect to the rolling direction. Secondly, the hydraulic bulge test is carried out to achieve biaxial stress-strain curve. From this curve, biaxial yield stress and biaxial anisotropic plasticity coefficients are derived. Moreover, a new strain hardening function is proposed to perfectly describe stress-strain relation of studied material in term of uniaxial tensile test and predict the post-necking behavior of this material. The biaxial stress-strain curve is transformed into an effective stressstrain curve, then this curve is compared with the fitting results of new strain hardening function in rolling direction to highlight the accuracy of post-necking prediction of proposed equation. Thirdly, the parameters of Yld2000 yield function are derived from above-mentioned mechanical properties to describe yield locus of aluminum 5052 sheets. Finally, the achieved effective stress-strain curve and yield locus are imported into a FE analysis code to simulate the hydraulic bulge test of this material. The simulation results match well with the experiment records and it is reasonable to conclude that the novel approach to determine the mechanical characteristics achieved from this study can be applied for other sheet materials.

제1분과 : 국립공원 ; 오대산국립공원 열목어의 미소서식처 비교

이승록 ( Seung Rok Lee1 ),김명철 ( Myung Cheol Kim ),정주학 ( Ju Hak Jeong ),박종남 ( Jong Nam Park ),김진재 ( Jin Jae Kim ) 한국환경생태학회 2013 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2013 No.2

연어목 연어과에 속하는 열목어 Brachymystax lenok tsinlingensis는 냉수성 담수어류로 시베리아, 연해주, 흑룡강, 한국 등의 동북아시아 지역에 분포한다. 최근 들어 인위적인 서식지 파괴와 남획으로 개체수가 감소 추세에 있고 2012년 환경부 멸종위기 야생동식물Ⅱ급으로 지정되었다. 열목어의 서식처는 안정적인 집단유지의 중요한 요인으로 작용한다. 본 연구는 오대산국립공원내 열목어의 집단서 식지인 강원도 홍천군 내면 명개리계곡(명개리집단)과 강원도 평창군 진부면 월정사계곡(월정사집단)의 미소서식처를 비교하여 종 보존 및 서식처 복원에 필요한 기초자료를 확보하는데 목적이 있다. 조사는 2013년 5월, 8월, 10월에 시행하였고 서식처 특성을 파악하기 위해 하상구조, 수온, 수심, 유폭, 유속, 서식처길이, 동소종, 열목어 개체수, 저서무척추동물상을 파악하였다. 명개리집단 미소서식처의 하상구조는 암석(40%), 큰돌(10%), 작은돌(10%), 자갈(20%) 모래(20%)로 구성된 Aa type이었다. 하천의 최상류지역으로 여울과 소가 1회 이상반복적으로 확인되었다. 수온은 6.0~20.3℃이었고 수심은 0.9±0.5(0.4~2)m, 유폭은 6~11.3m, 유속은 4.6±3.9 (0.2~15.6)m/sec이었다. 서식처 길이는 41.8±10.8(32~56)m 이었다. 동소종은 미유기, 금강모치 2종이었다. 열목어는 조사시기마다 20개체 이상씩 확인되었고 수심이 깊고 유속이 빠른 폭포와 여울지점에 집중적으로 분포하였다. 저서무척추동물은 수서곤충이 92%로 대부분이었고, 하루살이목 13종(30%), 날도래목이 10종(23%)을 차지하였다. 월정사집단 미소서식처의 하상구조는 암석(50%), 큰돌(10%), 작은돌(20%), 자갈(10%) 모래(10%)로 구성된 Aa type으로 전형적인 하천의 최상류지역이었다. 수온은 5.1~21.3℃이었고 수심은 1.1±1.0(0.2~3)m, 유폭은 약5~20m, 유속은 6.9±5.2(0.7~14.6)m/sec이었다. 서식처 길이는 46.3±6.2(40~55)m이었다. 동소종은 미유기, 퉁가리, 산천어, 무지개송어, 꺽지, 둑중개, 쉬리, 새미, 가는돌고기, 돌고기, 금강모치, 대륙종개, 새코미꾸리의 13종이었다. 열목어는 5월에 3개체, 8월에 16개체, 10월에 8개체가 확인되 었고 수심이 깊고 유속이 빠른 지점에서 집중적으로 분포하였다. 저서무척추동물은 수서곤충이 94%로 대부분이었고 하루살이목 17종(30%), 강도래목과 파리목이 12종(21%)을 차지하였다. 두 지역을 비교해 보면 수온, 수심, 유폭, 유속, 서식처길이, 하상구조는 유사하였다. 열목어 개체군의 크기는 명개리집단이 높았고 열목어가 집중적으로 서식하는 지점의 하상구조는 명개리집단의 경우 자갈과 모래의 비율이 높은 반면에 월정사집단은 암반과 큰돌의 비율이 높았다. 또한 열목어의 난·자치어를 포식할 것으로 추정되는 동소 경쟁종도 월정사집단에서 많았다. 이러한 결과로 볼 때, 열목어개체군 크기는 서식처의 하상구조와 동소 경쟁어종의 영향을 받는 것으로 추정된다.

정수 슬러지로부터 알루미늄 응집제의 회수에 관한 연구

이재복,황정욱,김진재 대한상하수도학회 1998 상하수도학회지 Vol.12 No.3

Increasing water consumption produced sludge problems of the water treatment plants. The objective of this study is to investigate aluminium coalgulants recovery n acidic and alkaline conditions. Water treatment plant sludge produced in Pusan Metropolitan City were tested for the aluminium extraction process. Experiment samples were obtained in summer from water treatment plants of Deoksan and Myongjang. Aluminium coagulants used in these plants during the test period were polyaluminium chloride(PAC), polyaluminium sulfate organic(PSO), polyaluminium sulfate silicate(PASS). Aluminium contents of water treatment sludge were in the range of 7.2~10.9% of the total solids. The recovery percentages for aluminium and iron by acidic extraction method was evaluated to 88% and 42% respectively. Extracted mass variation for other materials such as iron, manganese, total organic carbon was observed during the extraction operation. Alkaline extraction produced more than two times amount of total organic carbon than that in the acidic extraction process.