고밀도 레이저 용접에 의한 버트 접합부의 잔류응력 해석

Title
고밀도 레이저 용접에 의한 버트 접합부의 잔류응력 해석
Authors
장성
Keywords
고밀도레이저용접에의한버트접합부의잔류응력해석
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
본 연구는 레이저 용접에 의한 박판의 열전달 및 열변형 특성을 예측하기 위한 연구이다. 이 연구에서는 용접 시 발생하는 온도 분포 및 응력 분포는 3차원 열-탄소성 해석을 이용하여 예측하였다. 이 과정에서 레이저 용접의 열원 세기, 용접 속도 등의 공정 변수를 고려할 수 있는 3차원 유한요소해석 모델 절차를 제시하였다. 특히, 아크 용접과는 특성이 다른 레이저 용접에 의한 열원 분포 모델을 제시하였으며 타당성을 검증하고자 하였다. 또한 본 연구에서는 수행된 유한요소해석 결과의 타당성을 입증하기 위하여 기존에 수행되었던 실험 결과와 해석에 의하여 얻은 온도 및 변형량을 비교 제시하였다.
Description
1. 서 론 5 2. 3차원 유한요소해석 7 2.1. 유한요소 해석 모델 7 2.2. LASER 용접 열원 모델 10 2.3. 경계 조건 및 재료 특성 14 3. 해석 결과 19 3.1. 온도 변화 해석 19 3.2. 변위 해석 21 3.3. LVDT 해석 24 3.4. 열 응력 해석 26 4. 결 론 28 5. 참고문헌 30 6. 감사의 글 31 Fig. 1: Schematic configuration of butt welding process 8 Fig. 2: Finite element model for laser butt welding analysis 9 Fig. 3: Reference position of LVDTs during laser welding 9 Fig. 4: Heat source model 10 Fig. 5: Weld pool from experiment investigation. 13 Fig. 6: Model for laser butt welding analysis. 13 Fig. 7: Heat convection coefficients 15 Fig. 8: Thermal material properties 17 Fig. 9: Variation of mechanical material properties with temperature: Youngs modulus(E), Poissons(V), thermal expansion coefficient(a) 17 Fig. 10: Yield strength of the material of base metal 18 Fig. 11: Yield strength of the material of filler metal 18 Fig. 12: 14 sec of transient temperature distribution and 3950 sec of the laser temperature distribution 19 Fig. 13: Heat flux of laser welding 20 Fig. 14: The 7.5 sec of laser weld deformed 21 Fig. 15: The 14 sec of laser weld deformed 22 Fig. 16: The 285 sec of laser weld deformed 22 Fig. 17: The last 3635 sec of laser weld deformed 23 Fig. 18: Displacements of plate to specimen number 24 Fig. 19: Inspection of residual stress line 26 Fig. 20: Distribution of C-D residual stress 27 Fig. 21: Distribution of C-E residual stress 27
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22753
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College of Engineering(공과대학) > Naval Architecture & Ocean Engineering(조선해양공학) > Theses(조선해양공학 석박사 학위논문)
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