점진성형은 공구 운동으로 소재의 국부 소성변형 영역을 전체 소재에 확장시켜 목표 형상으로 변형시키는 냉간 성형공정이다. 본 논문에서는 점진성형의 유한요소해석 시 묘사기법에 관한 연구를 수행하였다. 고찰할 묘사기법으로 라그랑지언 묘사법과 ALE 묘사법을 선택하였다. 미끄럼 경계기법도 공구와 접촉표면에서 요소의 찌그러짐을 극복하기 위한 방법중의 한가지 경우로 고찰하였다. 묘사기법과 경계기법의 다양한 조합 중에 ALE 묘사법과 연계한 미끄럼 경계기법의 경우가 요소의 찌그러짐을 가장 완화 시켰다. 이 방법이 최종 단계 변형까지 점진성형 해석을 지속할 수 있도록 해주는 유일한 조합인 것으로 나타났다. 이에 반해, 라그랑지언 묘사법 및 순수 ALE 묘사법은 점진성형 해석 중에 요소의 찌그러짐이 극심하여 최종 변형 형상에 도달하기 오래 전에 해석이 중단되는 상태를 보였다.
Incremental forming is a cold working process in which a small part of the material is being deformed and the area of local deformation is moving over the entire material. In this paper, we study description schemes to perform finite element analysis for the incremental forming. The selected description schemes to examine are the Lagrangian description and the arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) description. The sliding boundary scheme coupled with ALE is also examined to overcome the distortion problems of elements on the contact surface. Results show that the ALE description with the sliding boundary scheme is most favorable in overcoming the distortion of elements. This description leads to make the simulation continued to the final stage of the incremental forming. On the other hand, the Lagrangian description as well as the original ALE description makes the elements much distorted and the analysis is stopped long before arriving at the final shape of deformation.
