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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김정
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
이 논문의 연구 히스토리 (2)
2016
Design and Fabrication of Split Hopkinson Pressure Bar for Acquisition of DynamicMaterial Property of Al6061-T6
안우진
,
우민아
,
노학곤
외 2명
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
2016.07
학술저널
Design and Fabrication of Split Hopkinson Pressure Bar for Acquisition of Dynamic Material Property and its Impementation
안우진
항공우주공
2016.01
학위논문
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본 연구에서는 고 변형률 속도에서 재료의 동적 물성치를 획득하기 위하여 SHPB 장비를 설계 및 제작 하였다. 제작에 앞서 LS-DYNA를 이용하여 SHPB 시험 장비의 타당한 제원을 결정하였으며 제작된 SHPB장치와 유한요소해석을 통해 얻어진 각각의 데이터를 비교함으로써 SHPB 기법을 통해 얻은 결과 데이터의 신뢰성을 확보하였다. 추가적으로, SHPB 장치의 기계적 신뢰성을 확보하기 위해서 시편을 사용하지 않은 충격 실험이 수행되었다. 입력봉과 출력봉에서 동일한 응력파 전달의 확인하였으며, 응력파의 진행속도를 통하여 이론적 결과와 실제 실험적 결과를 비교하여 장비의 기계적 신뢰성을 확보하였다. 위의 과정을 통해 제작된 SHPB 장치를 사용하여 탄성파 전달 이론을 기반으로 SHPB 실험을 통하여 산업 현장에서 널리 사용되는 알루미늄 합금의 응력-변형률 선도의 획득이 가능하게 되었다.
본 연구에서 신뢰성 검증을 통해 제작된 SHPB 장치를 통하여 Al1050-H14, Al6061-T6, Al7075-T6의 고 변형률 속도에서의 동적 물성을 도출해내었다. 획득한 응력-변형률 속도와 신뢰할 수 있는 연구들과 비교하여 결과의 타당성을 보였다. 나아가 본 연구에 사용되었던 구성방정식인 Simplified johnson-cook model의 파라미터를 제시하였다. 이때 변형률 속도에 관련한 항이 상수라는 특성상 실험 결과와 다소 차이를 보였으며 이로 미루어 볼 때 구성방정식의 개발에 대한 후속적인 연구가 필요하겠다. 이 외에도 다양한 시편들을 사용하여 알루미늄 합금은 물론, 압력봉의 교환을 통해 고분자 재료, 복합 재료 등 여러 가지 재료의 동적 물성을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서 신뢰성 검증을 통해 제작된 SHPB 장치를 통하여 Al1050-H14, Al6061-T6, Al7075-T6의 고 변형률 속도에서의 동적 물성을 도출해내었다. 획득한 응력-변형률 속도와 신뢰할 수 있는 연구들과 비교하여 결과의 타당성을 보였다. 나아가 본 연구에 사용되었던 구성방정식인 Simplified johnson-cook model의 파라미터를 제시하였다. 이때 변형률 속도에 관련한 항이 상수라는 특성상 실험 결과와 다소 차이를 보였으며 이로 미루어 볼 때 구성방정식의 개발에 대한 후속적인 연구가 필요하겠다. 이 외에도 다양한 시편들을 사용하여 알루미늄 합금은 물론, 압력봉의 교환을 통해 고분자 재료, 복합 재료 등 여러 가지 재료의 동적 물성을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
목차
1. Introduction 12. Overview of the Split Hopkinson pressure bar 32.1 General split Hopkins pressure bar Technique 32.2 Principle of Split Hopkinson pressure bar technique 53. Design and manufacturing of the split Hopkinson pressure bar apparatus 183.1 Numerical analysis of the split Hopkinson pressure bars 183.2 The pressure bar part of S.H.P.B 203.3 Pneumatic Launcher system for Striker 223.4 Data Acquisition System 273.5 Validation of Split Hopkinson pressure bar 284. Data Acquisition system of the split Hopkinson pressure bar and Instrumentation 314.1 Velocity of strike bar 314.2 Acquiring strain signal 334.3 Building a flow curve under dynamic loading 345. SHPB test and interpretation 365.1 Experimental implementation 365.2 Response of aluminum alloy at high strain rates 386. Conclusion 41References 42Abstract 84
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