금속재료의 소성변형과 성형공정

제1장. 응력과 변형률 3
1.1 서론 5
1.2 응력 5
1.3 응력의 좌표변환 8
1.4 주응력 12
1.5 모어의 원 방정식 19
1.6 변형률 22
1.7 작은 변형률 26
1.8 변형률텐서 27
1.9 정수압응력과 편차응력 29
1.10 등방성 탄성 응력-변형률 관계 30
1.11 변형에너지 35


제2장. 소성변형 41
2.1 서론 43
2.2 유동 곡선 44
2.3 진응력과 진변형률 46
2.4 연성금속의 항복조건 50
2.5 Tresca 항복조건 52
2.6 von Mises 항복조건 54
2.7 유효응력 59
2.8 유효변형률 60
2.9 소성 유동법칙 62
2.10 수직법칙 65
2.11 von Mises 유효변형률의 유도 68
2.12 이방성 재료의 항복조건 69




제3장. 가공경화 및 소성불안정성 93
3.1 인장시험 95
3.2 탄성-소성 전이 98
3.3 공칭응력-공칭변형률과 진응력-진변형률 99
3.4 멱법칙 표현 101
3.5 기타 가공경화 근사식 104
3.6 네킹 거동 105
3.7 압축 시험 106
3.8 벌지 시험 108
3.9 평면변형 압축 110
3.10 비틀림시험 111
3.11 소성불안정성 113
3.12 불균일성의 영향 115
3.13 등이축인장 119


제4장. 유한요소법 127
4.1 평형방정식과 가상일률원리 129
4.2 유한요소법 132
4.3 유한요소법 절차 137
4.4 요소와 형상 함수 141
4.5 요소 변형률속도 행렬 155
4.6 수치적분 167
4.7 조립과 선형 행렬 해법 170
4.8 경계조건 174


제5장. 금속가공의 기초 181
5.1 가공공정의 분류 183
5.2 금속가공의 역학 186
5.3 유동응력 결정 194
5.4 금속가공에서의 온도 199



제6장. 단조 215
6.1 단조 공정의 분류 217
6.2 단조 장비 230
6.3 평면변형 조건에서의 단조 239
6.4 자유단조 245
6.5 형단조에서의 단조 하중 계산 249
6.6 단조결함 250
6.7 단조에서의 잔류응력 252
6.8 단조 공정의 유한요소해석 253


제7장. 압연 265
7.1 압연 공정의 분류 267
7.2 압연기 272
7.3 열간압연 276
7.4 냉간압연 278
7.5 봉재 및 형상재 압연 281
7.6 나사 및 링 압연 282
7.7 압연에서의 힘과 기하학적 관계 285
7.8 간소화된 압연하중 해석: 압연 변수들 291
7.9 압연 제품에서의 문제점과 결함 297
7.10 압연 공정의 유한요소해석 303


제8장. 압출 311
8.1 압출 공정의 분류 313
8.2 압출 장비 319
8.3 열간압출 326
8.4 압출 공정의 유한요소해석 330




제9장. 인발 339
9.1 서론 341
9.2 인발 공정 341
9.3 봉재 및 선재인발 345
9.4 선재인발 해석 348
9.5 관인발 공정 359
9.6 관인발 해석 360
9.7 봉재, 선재 및 관 내의 잔류응력 362
9.8 인발 결함 364
9.9 인발 공정의 유한요소해석 365


제10장. 판금성형 383
10.1 서론 385
10.2 성형 공정 방식 388
10.3 절단 및 판따내기 393
10.4 굽힘 405
10.5 신장성형 415
10.6 디프 드로잉 423
10.7 Erichsen 시험 443
10.8 성형한계 기준 444
10.9 성형 부품에서의 결함 453

최시훈 서울대학교 재료공학부에서 박사학위를 취득하였다. 이후 미국 Alcoa Technical Center에서 박사후연구원으로 근무하며 다결정 구조재료의 기계적 거동과 미세조직-물성 관계에 관한 모델링 연구를 수행하였다. POSCO 기술연구소 책임연구원으로 재직하는 동안에는 자동차용 철강재료의 합금설계, 공정 최적화 및 재료 시뮬레이션 연구를 담당하였으며, 미국 Carnegie Mellon University 방문교수를 역임하였다. 현재 국립순천대학교 교수로 재직하고 있다.
주요 연구 분야는 철강, 알루미늄, 마그네슘, 구리, 타이타늄 등 구조용 금속재료의 소성변형과 미세조직 및 집합조직의 발달, 그리고 이들과 기계적 특성의 상관관계이다. 특히 실험적 미세조직 분석과 결정소성해석 및 유한요소해석을 비롯한 전산모사를 연계하여 재료의 변형과 미세조직 변화를 이해하고 예측하는 연구를 수행하고 있다.
국내외 학술지에 150편 이상의 논문을 발표하였으며, 학술지 편집위원과 국제학술대회 조직위원으로 활동하고 있다. 대한금속·재료학회 윤동석상과 LS학술상, 한국소성·가공학회 요석학술상 등을 수상하였다.