수치해석을 이용한 SHPB 시험의 마찰영향 분석

차성훈(Sung-hoon Cha),신명수(Myoung-Soo Shin),신현호(Hyunho Shin),김종봉(Jong-Bong Kim) 대한기계학회 2008 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2008 No.11

The interest in the mechanical behavior of materials at high strain rates has increased in recent years, and by now it is well known that mechanical properties can be strongly influenced by the speed of applied load. The split Hopkinson pressure bar (SHPB) has been widely used to determine mechanical properties of materials at high loading rates. However, to ensure test reliability, measurement error source must be accounted for and eliminated. During experiment, the specimens were located between the incident and the transmit bar. The presence of contact frictions between the test bars and specimen may cause errors. In this work, numerical experiments were carried out to investigate the effect of friction on test results. In SHPB test, the measured stress by the transmitted bar is assumed to be flow stress of the test specimen. Through the numerical experiments, however, it is shown that the measured stress by the transmit bar is axial stress components. When, the contact surface is frictionless, the flow stress and the axial stress of the specimen are about the same. When the contact surface is not frictionless, however, the flow stress and the axial stress are not the same anymore. Therefore, the measured stress by the transmitted bar is not flow stress. The effect of friction on the difference between flow stress and axial stress is investigated.

수치해석을 이용한 SHPB 시험의 마찰영향 분석과 보정에 대한 연구

차성훈(Sung-hoon Cha),신현호(Hyunho Shin),김종봉(Jong-Bong Kim) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集A Vol.34 No.5

SHPB시험은 입력봉과 출력봉 사이에 시편을 위치시키고 고속으로 변형하여 동적 응력-변형률 선도를 추출하는 것이다. 그렇기 때문에, 소재와 입력봉 사이 또는 소재와 출력봉 사이의 마찰이 측정되는 응력-변형률 선도에 영향을 주게 된다. 이것은 측정되는 응력이 유동응력이 아니고 축방향 응력이기 때문임을 확인 하였다. 본 연구에서는 측정되는 축방향 응력을 보정하여 정확한 유동응력을 구하기 위해 새로운 보정식을 제안하였다. 소재가 업셋팅 형태로 변형한다고 가정하고, 에너지 보존에 기초하여 보정식을 제안하였다. ABAQUS를 이용한 수치적 실험을 통해 마찰계수 0.3까지 보정한 결과 보정식이 유용함을 확인하였다. The split Hopkinson pressure bar (SHPB) has been widely used to determine the mechanical properties of materials at high loading rates. However, to ensure test reliability, the source of measurement error must be identified and eliminated. During the experiment, specimens were placed between the incident and the transmit bar. Contact friction between the test bars and specimen may cause errors. In this study, numerical experiments were carried out to investigate the effect of friction on the test results. In the SHPB test, the stress measured by the transmitted bar is assumed to be the flow stress of the test specimen. However, performing numerical experiments, it was shown that the stress measured by the transmit bar is axial stress components. When the contact surface is frictionless, the flow stress and axial stress of the specimen are approximately equal. On the other hand, when the contact surface is not frictionless, the flow stress and axial stress are no longer equal. The effect of friction on the difference between the flow stress and axial stress was investigated.

동적 유한요소해석을 이용한 Dent 발생에 대한 연구

차성훈(Sung-Hoon Cha),신명수(Myoung-Soo Shin),김종봉(Jong-Bong Kim) 한국자동차공학회 2010 한국 자동차공학회논문집 Vol.18 No.1

For the improvement of fuel consumption, the study on the use of lightweight material or thinner sheet have been carried out in automotive industry. With the need for the use of thinner sheet, the dent resistance became one of the major concern in th design of exterior panels in automotive industry. Many studies have been carried out for the dent resistance by experiment or quasi-static numerical simulation. In this study, the dent formation behavior is investigated by dynamic finite element analysis using ABAQUS. Dent formation may be affected by many factors such as sheet thickness, material properties, pre-strain, and sheet curvature. The effect of these factors on dent resistance is investigated. From the analysis following three conclusions are derived. First, dent resistance become hard as the sheet curvature radius increases. Second, dynamic dent resistance is mainly affected by bending stress rather than tensile stress. Third, the pre-strain itself do not give any guidance for dynamic dent resistance and dynamic dent resistance have to be decided considering the strain hardening and thickness reduction together. The results are considered to be reliable and useful to improve the dent damage of automotive panels.

마이크로 박판 미세 패턴 성형공정의 성형성에 대한 해석적 연구

차성훈 ( Sung Hoon Cha ),신명수 ( Myung Soo Shin ),김종호 ( Jong Ho Kim ),이혜진 ( Hye Jin Lee ),김종봉 ( Jong Bong Kim ) 한국고무학회 2009 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.44 No.4

롤-롤(Roll to roll) 성형은 공정이 비교적 간단하고 생산 효율이 높은 중요한 금속 성형 공정이다. 이러한 이유로 롤-롤 성형 공정은 최근에 솔라셀 집전판, 디스플레이 격벽구조, 그리고 회로기판 성형 등 넓은 범위에서의 활용이 검토되고 있다. 본 연구에서는 솔라셀 집전판에 수십만 개의 홈을 성형하는 공정에 대해 유한요소해석을 수행하였다. 수백만 개 홈에 대한 성형을 해석하는 것은 컴퓨터 용량과 시간의 문제로 불가능하기 때문에 공정 설계를 가능하게 하는 최소의 문제 영역을 해석 결과를 바탕으로 설정하였다. 그리고, 홈의 형상과 온도에 따른 해석을 수행하여 그 결과를 분석함으로서 공정 설계의 방향성을 제시하였다. Roll-to-roll forming process is one of important metal processing technology because the process is simple and economical. These days, with these merits, roll-to-roll forming process is tried to be employed in manufacturing the circuit board, barrier ribs and solar cell plate. The solar cell plate may have millions of patterns, and the analysis of forming considering all the patterns is impossible due to the computational costs. In this study, analyses are carried out for various numbers of patterns and the results are compared. It is shown that the analyses results with four row patterns and twelve row patterns are same. So, it is considered that the analysis can be carried out for only four rows of pattern for the design of incremental roll-to-roll forming process. Also formability is analysed for various number of mesh, protrusion shapes and forming temperature.

능동 요모먼트 제어에 기초한 저마찰 노면에서의 차량 선회 제어 시뮬레이션

차성훈(Sung-Hoon Cha),송재복(Jae-Bok Song) 한국자동차공학회 1998 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.1998 No.11_2

In this research active yaw moment control system has been developed to improve turning performance of a front-wheel drive vehicle on low-friction roads. The active yaw moment control system actively generates yaw moment for minimizing the error between the desired and actual yaw rate and yaw angle. When the yaw control starts, a proper brake control action of four wheels is performed, thus leading to improvement of turning performance. To this end, the schemes of estimating desired yaw rate and needed yaw moment are suggested in this paper. Based on simulations for various driving situations, it is shown that the proposed control system can improve the vehicle's turning behavior by generating the yaw moment needed by the vehicle.<br/>

홈네트워크 산업 핵심 기술개발 연구

최성(Sung Choi),김승찬(Geun Yu Jeoung),선진국(Sun Jin-Kook),조상일(Cho Sang-Il),차성훈(Cha Sung-Hun),김훈(Kim Hoon) 한국산학기술학회 2005 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-

본 논문에서는 홈네트워크 기술을 통해 원격의료·원격진료·원격검침·원격제어 등 편리한 생활이 가능하고, 대화형 TV·VOD(Video On Demand)·온라인 게임 등의 각종 오락을 가정에서 편리하게 즐길 수 있어 여가 시간을 효율적으로 활용 가능하게 하여 즐거운 가정을 이룰 수 있다. 방범·방재·안전한 개인정보 관리 등을 통해 개인 및 가정의 프라이버시를 보장받고, 도난·재난 등을 24시간 방지하여 안전한 생활을 보장받을 수 있을 뿐 아니라, 양방향 홈쇼핑·홈뱅킹·에너지 관리 등 개인의 경제 활동을 가정에서 처리하고 전기·가스등의 공공 자원을 외부에서 효율적으로 관리함으로써 윤택한 가정을 누릴 수 있는 홈네트워크 기술개발을 연구하였다.

10대 성장동력 산업인 홈네트워크 산업 핵심 기술분류 연구

최성(Sung Choi),김승찬(Geun Yu Jeoung),선진국(Sun Jin-Kook),조상일(Cho Sang-Il),차성훈(Cha Sung-Hun),김훈(Kim Hoon) 한국산학기술학회 2005 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-

10대 성장동력산업의 핵심이자 IT839의 핵심과제인 홈네트워크 시스템 연구가 본격적으로 연구되고 있다. 홈네트워크 사업의 특징은 고급형 아파트가 아닌 일반 보급형 아파트를 대상으로 하여 보다 많은 사람들에게 홈네트워크의 혜택을 누릴 수 있게 함으로써 국내 산업육성과 경제 활성화를 추구하고 있다. 본 논문에서는 홈네트웍크산업의 표준화 기술요소에 대하여 연구하였다.

홈네트웍크용 방화벽 보안 필요 사항 연구

최성(Sung Choi),김승찬(Geun Yu Jeoung),선진국(Sun Jin-Kook),조상일(Cho Sang-Il),차성훈(Cha Sung-Hun),김훈(Kim Hoon) 한국산학기술학회 2005 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-

언제 어디서나 컴퓨팅이 가능한 유비쿼터스 컴퓨팅 사회에서는 개인의 컴퓨팅 환경 의존도가 증가함에 따라 사이버공격으로 인한 개인생활의 위협도 증가할 수밖에 없다. 홈네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경으로 가는 시작점이라고 할 수 있으므로 인터넷을 통한 사이버 공격의 증가는 눈앞에 현실로 다가오고 있는 홈네트워크의 활성화를 방해하는 장애물로 대두될 것이 틀림이 없으므로 이에 대한 대응책 마련이 시급하다. 본 연구에서는 안전한 홈네트워크 구축을 통하여 홈서비스가 활성화될 수 있도록 홈네트워크의 보안취약성 및 관련 보안기술 개발에 대한 연구와 홈네트워크에 필요한 보안사항을 연구하였다.

Lead Screw 공정 설계를 위한 전조 해석

신명수 ( Myoung Soo Shin ),차성훈 ( Sung Hoon Cha ),김종봉 ( Jong Bong Kim ),김종호 ( Jong Ho Kim ),나승우 ( Seung Woo Ra ) 한국고무학회 2009 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.44 No.4

본 연구에서는 전조공정의 수치해석을 수행하였다. 해석을 이용한 공정 인자 설계에 앞서서, 효율적이고 신뢰성 있는 해석을 위한 해석 조건에 대하여 연구를 수행하였다. 치형의 개수와 요소의 수에 대한 해석 결과를 바탕으로 해석의 정도를 보장하고 효율적으로 해석을 수행할 수 있는 조건을 설정하였다. 그리고, 프랭크 각도와 치형의 끝단부 라운드 등의 금형의 형상과 성형 온도가 유효 응력, 유효 변형율, 전조력, 그리고 크랙 발생에 미치는 영향을 알아보았다. 해석은 DEFORM-3D를 이용하여 수행하였다. 프랭크 각도와 치형의 끝단 부 라운드는 전조력에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었으며, 성형 온도 조건에 따라서 유효 변형률과 전조력, 그리고 크랙을 예상 할 수 있었다. This paper presents the numerical analysis of thread rolling. Firstly, the analysis is focused on the effective analysis conditions that guarantee the reliability of the analysis results. The investigated parameters are the number of teeth and the number of elements. Using the analysis results, the number of elements and the number of teeth that guarantee the results are found. And then, the effects of the process parameters such as tool shape and temperature on the thread rolling are investigated. The analysis is carried out using DEFORM-3D. The results show that the flank angle and crest round have an effect on the thread rolling load. It is also shown that temperature have significant effects on the effective strain distribution, rolling load, and crack initiation. The crack initiation is predicted using the Cockcroft-Latham criterion.

차량 선회 안정성을 위한 스핀 제어 알고리즘의 개발

송재복(Jae-Bok Song),차성훈(Sung-Hoon Cha) 한국자동차공학회 1999 한국 자동차공학회논문집 Vol.7 No.3

In this research, spin control systems have been developed that reduce the vehicle's spin occurred by high speed cornering or disturbances. Here, the spin means an unwanted yawing motion about the vertical axis of the vehicle's weight center. This system determines the driver's desired yaw rate from the information on the steering angle and other driving conditions and compares it with the actual yaw rate from the yaw rate sensor. When the spin is detected, the proper brake control action is applied, thus leading to the reduction on the excessive spin of the vehicle. To this end, the driver model and yaw rate estimation scheme has been developed. Based on simulations for various driving situations, it is shown that the proposed spin control systems stabilize the vehicle's behavior by reducing the excessive spin and help the driver perform the stable steering operation.<br/>