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구리-크롬 소결단조 합금의 크롬 함유량 변화에 따른 동적 물성특성
Dynamic Material Property of the Sinter-Forged Cu-Cr Alloys with the Variation of Chrome Content

송정한   (한국과학기술원 기계공학과UU0001375  ); 허훈   (한국과학기술원 기계공학과UU0001375  );
  • 초록

    Vacuum interrupters are used in various switch-gear components such as circuit breakers, distribution switches, contactors. The electrodes of a vacuum interrupter are manufactured of sinter-forged Cu-Cr material for good electrical and mechanical characteristics. Since the closing velocity is 1-2m/s and impact deformation of the electrode depends on the strain-rate at the given velocity, the dynamic material property of the sinter-forged Cu-Cr alloy is important to design the vacuum interrupter reliably and to identify the impact characteristics of a vacuum interrupter accurately. This paper is concerned with the dynamic material properties of sinter-forged Cu-Cr alloy for various strain rates. The amount of chrome is varied from 10 wt% to 30 wt% in order to investigate the influence of the chrome content on the dynamic material property. The high speed tensile test machine is utilized in order to identify the dynamic property of the Cu-Cr alloy at the intermediate strain-rate and the split Hopkinson pressure bar is used at the high strain-rate. Experimental results from both the quasi-static and the high strain-rate up to the 5000/sec are interpolated with respect to the amount of chrome in order to construct the Johnson-Cook and the modified Johnson-Cook model as the constitutive relation that should be applied to numerical simulation of the impact behavior of electrodes.


  • 주제어

    구리-크롬 소결단조 합금 .   고속인장시험기 .   홉킨슨바 .   동적 물성특성.  

  • 참고문헌 (10)

    1. Barkan, P., 1966, 'A Study of the Contact Bounce Phenomenon,' IEEE Transactions on Power Apparatus an Systems, Vol. 86, No. 2, pp. 231-240 
    2. Shi, N. F. and Meuleman, D. J., 1992, 'Strain Rate Sensitivity of Automotive Steels,' Proceedings of SAE International Congress Exposition, Detroit, 922045 
    3. Jukas, J. A., Nicholas, T., Swift, R. F., Greszczuk, L. B. and Curran, D. R., 1982, Impact Dynamics, John Wiley & Sons, New York 
    4. Johnson, G. R. and Cook, W. R., 1985, 'Fracture Characteristics of Three Metals Subjected to Various Strains, Strain Rates Temperatures and Pressure' Eng. Frac. Mech., Vol. 21, pp. 541-547 
    5. Huh, H. and Lim, J. H., 2002, 'High Strain-Rate Test of Sinter-Forged Cu-Cr with Split Hopkinson Pressure Bar,' Proceedings of Plasticity 2002, pp. 645-647 
    6. Lim, J. H., Song, J. H., Huh, H., Park, W. J., Oh, I. S., Ahn, G. Y. and Choe, J. W, 2002, 'Parameter Study of Impact Characteristics for a Vacuum Interrupter Considering Dynamic Material Properties,' Trans. Of KSME(A), Vol. 26, No. 5, pp. 924-931     
    7. Huh, H., Lim, J. H., Kim, S. B., Han, S. S. and Park, S. R., 2004, 'Formability of the Steel Sheet at the Intermediate Strain Rate', Key Eng. Mater., Vols. 274-276, pp.403-408 
    8. Kolsky, H., 1963, Stress Waves in Solids, Dover publications, New York, pp. 41-98 
    9. Meyers, M. A., 1994, Dynamic Behavior of materials, John Wiley & Sons, New York 
    10. Kang, W. J., Cho, S. S., Huh R. and Chung, D. T., 1999, 'Modified Johnson-Cook Model for Vehicle Body Crashworthiness Simulation,' Int. J. Vehicle Design, Vol. 21, pp. 424-435 

 저자의 다른 논문

  • 허훈 (66)

    1. 1989 "타이어 접지문제의 유한요소 응력해석" 大韓機械學會論文集 13 (5): 820~830    
    2. 1995 "선향적저감적분을 이용한 탄소성 유한요소법에 의한 블레이드의 성형 해석" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 4 (4): 365~374    
    3. 1996 "초소형재료의 펀치성형에 관한 유한요소해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 20 (2): 440~449    
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    6. 1997 "3차원 자체접촉을 위한 유한요소해석에 의한 등속조인트 고무부트의 변형해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 21 (12): 2121~2133    
    7. 1997 "새로운 Tension Split Hopkinson Bar를 이용한 박판의 고속 인장시험" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 21 (12): 2209~2219    
    8. 1997 "유한요소 역 해석을 이용한 축대칭 다단계 박판성형에서의 공정변수 설계에 관한 연구" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 6 (4): 300~310    
    9. 1997 "변형률속도와 온도에 따른 SPF8090 Al-Li 초소성 재료의 물성 특성" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 6 (5): 425~434    
    10. 1998 "유한요소법에 의한 VCB 접속부의 대전류에 대한 전열해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 22 (4): 715~722    

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