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형상봉의 모양이 홀확장 잔류응력 분포에 미치는 영향에 대한 유한요소해석
The Finite Element Analysis of the Mandrel Shape's Influence on the Residual Stress Distribution by Cold Expansion Method

장재순   (성균관대학교 기계공학과UU0000759  ); 조명래   (인덕대학 컴퓨터응용설계UU0001063  ); 양원호   (성균관대학교 기계공학과UU0000759  );
  • 초록

    Cold expansion method is used to protect a fatigue fracture from fastener hole in the structure and aerospace industry. Cold expansion is that an oversized tapered mandrel goes through the hole and produces a compressive residual stress as well as plastic deformation around the hole. Here, mandrel shapes are one of the factors which are influenced on the residual stress distribution by cold expansion method. This paper, according to mandrel shapes (diameter of mandrel, length of mandrel and length of taper), we are performed a finite element analysis of residual stress distribution by cold expansion method. From this study, it has been found that diameter of mandrel and length of taper are an important factor which was generated a low compressive residual stress surround of fastener hole by cold expansion method.


  • 주제어

    홀확장법 .   잔류응력 .   형상봉 .   유한요소해석.  

  • 참고문헌 (8)

    1. Pavier, M. J., 'A finite element simulation of the cold working process for fastener holes,' J. Strain Anal., Vol. 32, pp. 287-300, 1997 
    2. Papanikos, P. and Mequid, S. A., 'Elasto-plastic finite element analysis of the cold expansion of adjacent fastener holes,' J. Mater. Process. Technol., Vol. 89-90, pp. 424-428,1999 
    3. Jang, J. S., Yang, W. H. and Kim, C., 'Analysis for the residual stress by cold expansion method and interference fit,' J. Korea. Soc. of Mech. Eng., Vol. 26, No. 8, pp. 1615-1622, 2002     
    4. Kim, C., Kim, D. J., Seok, C. S. and Yang, W. H., 'Finite element analysis of the residual stress by cold expansion method under the influence of adjacent holes,' J. Mater. Process. Technol., Vol. 153-154, pp. 986-991,2004 
    5. Chakherlou, T. N. and Vogwell, J., 'The effect of cold expansion on improving the. fatigue life of fastener holes,' Eng. Fail. Analy., Vol. 10, pp. 13-24, 2003 
    6. Yoo, J. S., Choi, S. Y., Song, J. H., Song, C. H. and Lim, W. K., 'Fatigue Crack Retardation by Concurrent Cold-Expansion and Ring-identation,' J. Korea. Soc. of Mech. Eng., Vol. 21(A), No.2, pp. 305-316, 2002     
    7. Lee, H. W. and Park, Y. S., 'Distribution Characteristics of Residual Compressive Stresses Induced by Shot-peening in the Aircraft Structural Material,' J. Korean Soc. Precision Eng., Vol. 21, No. 5, pp. 149-157,2004     
    8. ABAQUS User's Manual, Ver. 6.4, HKS Inc., USA 

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  • 장재순 (5)

    1. 2002 "유한요소법을 이용한 CT 시편의 홀확장 잔류응력 및 응력확대계수 해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 26 (5): 890~895    
    2. 2002 "흘확장법과 억지끼워맞춤에 의한 잔류응력 해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 26 (8): 1615~1622    
    3. 2006 "인접홀에서 홀확장법 적용시, 유한요소법을 이용한 잔류응력해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 30 (5): 528~532    
    4. 2006 "인접홀에서 홀확장법과 체결력 고려시, 발생하는 잔류응력 분포에 대한 유한요소해석" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 23 (5): 149~154    
    5. 2006 "홀확장법을 적용한 체결홀의 피로수명 개선을 위한 재 홀확장 효과에 대한 유한요소 해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 30 (9): 1110~1115    
  • 양원호 (41)

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