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연동해석을 통한 SCM440 환봉의 고주파 유도가열 해석 및 실험 비교분석에 관한 연구 = Comparative Study on Numerical Analysis using Co-simulation and Experimental Results for High Frequency Induction Heating on SCM440 Round Bar
The applications of high-frequency induction heating has recently been studied in various industrial fields.
In this study, induction heating is applied to a SCM440 specimen that is widely used in industry. The specimen was made up of a cylinder 20 mm in diameter and 160 mm long. An induction heating power supply module was used to generate heat in the cylinder at a high frequency (approximately 85 kHz) for 50 seconds. The temperature of the specimen was measured at the 150 mm length in 5 second intervals. Results such as joule heat and temperature are compared with the numerical model analysis using an electromagnetic-thermal co-simulation technique. The analytical model of the cylinder was modeled by considering the skin effect. The median measured temperature after induction heating was conducted for 50 seconds was 57.65 ℃, compared to a predicted analytical value of 57.27 ℃. Thus, the analytical results are in good agreement with the experimental results, and this model can predict the induction heating phenomenon numerically.
고주파 유도가열은 최근 활발히 연구되고 다양한 산업분야에서 적용 되고있다. 본 논문에서는 산업체에서 많이 사용되고 있는 SCM440 시편을 대상으로 유도 가열한다. 시편은 지름 20 mm, 길이 160 mm 의 환봉으로 제작하였다. 유도 가열 전원 공급 장치 모듈을 이용하여 약 85 kHz의 고주파로 환봉을 50 초 동안 유도가열 하여 5초 단위로 바닥면에서 150 mm지 점의 온도를 얻는다. 이 실험을 총 10회 반복하여 측정한 실험의 중앙값과 전자기-열 연동해석을 통해 환봉의 저항열과 온도에 대한 해석 결과값을서로비교∙분석하였다. 환봉의 해석모델은 표피효과를 고려하여 모델링을 하였고, 50 초동안 유도가열을했을 때의 실험의 중앙값은 57.65 ℃, 해석값은 57.27 ℃이다. 이 결과로 해석결과는 실험결과와 잘 일치함을 보이고, 본 해석방법으로 유도가열 현상을 수치적으로 예측할 수 있음을 보였다.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2026 | 평가예정 | 재인증평가 신청대상 (재인증) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (재인증) | KCI등재 |
2017-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (계속평가) | KCI등재 |
2015-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.29 | 0.29 | 0.29 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.28 | 0.26 | 0.323 | 0.31 |
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