인장, 경도, 확관시험을 통한 용접강관의 연성파단 평가
Evaluation of ductile fracture in welded tubes with tensile, hardness, flaring tests
- 주제어 (키워드) 용접관 , 이상 , 혼합법 , Lemaitre 손상모델 , 유한요소해석 , Welded tube , Dual phase (DP) , Rule of mixtures , Lemaitre damage model , Finite element analysis (FEA)
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이형일
- 발행년도 2022
- 학위수여년월 2022. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제 URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000066631
- UCI I804:11029-000000066631
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록 (요약문)
A continuum damage model (CDM) based on local hardness ratio in welds is developed to predict fracture of welded tubes. A regression function of hardness distribution in the welds is proposed to establish hardness continuously through hardness mapping method in finite element model. A constitutive model of the weld zone is determined by the rule of mixture, which estimates the flow stress of the welds from the hardness ratio. Coefficients of the flow stress model in the welds are validated by comparing finite element analysis (FEA) and experimental load-displacement data of tensile specimens. Softening after necking is considered by Lemaitre CDM. A damage parameter is newly given as a function of hardness ratio varying with angular position. Coefficients of damage parameter are obtained by the inverse FEA of tensile and flaring tests. The proposed method finely predicts the ductile fracture of welded tubes by considering local plastic properties and damage evolution.
more초록 (요약문)
용접강관 파단예측을 위해, 용접부 국부경도비에 기반한 연속체 손상모델이 개발된다. 유한요소모델 내 경도사상법을 통해 연속적인 경도물성을 수립하기 위해, 용접부 경도분포 회귀함수가 제안된다. 용접부 구성모델은 혼합법에 의해 결정되며, 이를 통해 경도비로부터 용접부 유동응력을 추정한다. 용접부 유동응력모델 계수는 인장시험에 대한 유한요소해와 실험 하중-변위데이터를 비교함으로써 검증된다. 네킹 후 연화거동은 Lemaitre 손상모델에 의해 고려된다. 손상파라미터는 각위치에 의존하는 경도비 함수로써 새롭게 고려된다. 손상 파라미터 내 계수들은 인장, 확관시험의 역 유한요소법에 의해 얻어진다. 제안된 방법은 국부 소성물성, 손상진화를 고려함으로써 용접강관의 연성 파단을 잘 예측한다.
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