소성가공·열처리·CAE 기반 합금 미세조직 및 충돌·성형 거동 해석 연구

CAE-Based Deformation, Heat Treatment, and Microstructure-Property Analysis in Alloy Forming

연구 내용

합금의 열처리 및 반고상 성형 공정을 구성하고, CAE 및 성형 시뮬레이션으로 변형·응력·충돌 거동을 예측하며 물성 변화를 해석하는 연구

알루미늄 합금의 미세조직 변화와 기계적 물성을 공정 조건과 연계해 해석하는 연구를 수행합니다. 반고상 슬러리를 rheo 공정과 냉각·전자기 교반으로 제조하고, upsetting–thixo–forming의 연속 공정에서 1차 α-Al 입자 크기 및 구형화 거동을 확인합니다. 또한 열처리(T6) 이후 강도·연신의 상반 변화가 나타나는 이유를 미세조직 관점에서 검토합니다. 성형 공정에서는 점진 성형을 적용하여 펀치·다이 반경 변화에 따른 유효응력과 성형하중을 시뮬레이션으로 예측하고 실험 제조 오차를 점검합니다. 충돌 성능 평가에서는 사이드 크래시 조건에서 hot press forming 부품의 패치워크 및 부분 연화 기법 효과를 해석으로 비교합니다.

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연구 흐름

초기에는 성형 공정을 점진적으로 적용하여 목표 형상을 구현하기 위한 성형 시뮬레이션과 공정 수정 과정을 정립했습니다. 이후에는 반고상 슬러리 제조와 thixo 공정을 조합하여 미세조직을 제어하고, T6 열처리 전후의 물성 변화를 일관된 평가 프레임으로 분석하는 연구로 확장했습니다. 2022년 이후에는 차량 충돌 조건을 반영한 사이드 크래시 해석을 통해 공정 조합(패치워크·부분 연화)이 침투 변위와 에너지 분포에 미치는 영향을 검증하는 방향으로 심화되었습니다. 최근에는 열처리 조건 최적화와 충돌·성형 거동 해석을 함께 수행하는 흐름을 유지하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

반고상 성형 공정 조건 최적화
미세조직-물성 매핑 데이터
T6 열처리 레시피 도출
성형 시뮬레이션 기반 공정 수정
점진 성형 경로 설계
충돌 성능 향상 공정 조합
침투 변위/에너지 분포 해석
합금별 성형성 평가 체계
소성가공 변수 민감도 분석
구조 부품 경량화 설계