일반기술

알루미늄 링롤재 및 형 단조재의 잔류응력 예측 및 제거 처리 기술

잔류응력 예측 및 제거 처리 기술은 잔류응력 해석 기술을 이용한 대형 고정밀 경량화 알루미늄 부품 개발에 관한 기술로서, 알루미늄 링롤재 및 단조재의 급냉시 잔류응력 예측, 잔류응력 제거처리 및 기계가공 후 잔류응력 이완 거동 예측 기술에 관한 것이다.본 기술을 포함한 현장 경험적 잔류응력 제거처리 기술은 현재 주로 유도무기용 추진기관 구조 부품 및 기체 외피 등의 구조 부품 개발 분야에 응용되어 제품화 되고 있다.본 기술은 우주 항공 산업의 발달과 더불어 개발될 구조부품의 대형화. 경량화. 고정밀도가 요구됨으로써 그 중요성이 증가하고 있다.본 기술은 잔류응력 및 응력제거 해석기술 ,변형거동 예측 기술, 잔류응력 분포 고려한 구조해석 기술로 그 구성이 이루어지며, 각 구성에 대한 내용은 다음과 같다. - 첫째, 잔류응력 및 응력제거 해석기술은 열전달 해석 및 탄소성 해석을 통하여 급냉 및 응력 제거 후 알루미늄 부품의 잔류응력 분포를 예측할 수 있다. - 둘째, 변형거동 예측 기술은 요소 제거 탄소성 해석 기술을 통하여 잔류응력이 내재된 알루미늄 부품의 기계가공 후 즉 잔류응력 이완에 의한 변형 거동을 예측할 수 있다. - 셋째, 잔류응력 분포 고려한 구조해석 기술은 탄소성 해석 기술로 이완된 잔류응력에 구조하중을 가하여 구조부품의 구조안전계수를 예측하는 것이다.본 기술을 포함한 현장 경험적 잔류 응력 제거 기술은 현재 주로 유도무기용 추진기관 구조 부품 및 기체 외피 등의 경량화 구조 부품 개발 분야에 응용되어 제품화 되고 있다.본 기술이 위 응용분야의 기존 기술보다 뛰어난 장점 및 특징은 다음과 같다. - 첫째, 모델링 및 시뮬레이션만으로 잔류응력 분포, 변형 거동 및 구조 안전 계수를 예측하여 구조 부품의 개발 가능성을 사전에 확인할 수 있다. - 둘째, 잔류응력 제거 처리 효과의 정량화가 가능하다. - 셋째, 대형 알루미늄 단조품의 변형을 억제하기 위한 방법인 기계가공 공정 추가도입보다 기계가공 공정을 단순화하여 부품의 생산단가를 절감할 수 있다.