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일정한 하중으로 대상 재료의 표면을 압입하여 압흔을 형성하는 압입 테스트부;대상 재료에 대해 압입 전후의 표면 상태를 촬영하는 이미지 획득부; 압입 전후의 표면 상태에 대한 이미지를 이용하여 상기 압흔 주변의 표면 변위장 데이터를 생성하는 이미지 분석부;탄소성 유한요소해석을 이용한 시뮬레이션을 통해 계산된, 적어도 하나의 유동응력 모델에 기반한 재료의 압입 시 다양한 재료 물성과 응력 상태 변수에 따른 압흔 주변의 표면 변위장 데이터가 저장되는 비교 데이터 저장부; 및 상기 이미지 분석부에서 생성된 대상 재료의 표면 변위장 데이터를, 상기 비교 데이터 저장부에 저장된 다양한 재료 물성과 응력 상태 변수에 대한 표면 변위장 데이터와 비교하여, 상기 대상 재료의 재료물성치와 응력 상태를 결정하는 중앙 처리부를 포함하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 장치
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청구항 1에 있어서,상기 대상 재료의 표면에 형성되는 압흔은 직경 0
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청구항 1에 있어서,상기 이미지 분석부는, 상기 이미지 획득부로부터 대상 재료에 대해 압입 전후의 표면 상태가 촬영된 이미지를 전송받고, 상기 압입 전의 이미지에서 특징점들을 다수 추출한 후 압입 후의 이미지에서 상기 특징점들의 위치를 추적하여 변위를 계산함으로써 변위장 데이터를 형성하는 것을 특징으로 하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 장치
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청구항 1에 있어서,상기 탄소성 유한요소 해석을 이용한 시뮬레이션은,적어도 하나의 유동응력 모델에 기반한 시편 재료를, 압입 지점을 기준으로 다수개의 요소로 분할하고 상기 압입 지점을 일정 하중으로 압입할 때에, 재료의 이방성, 압입자의 유형, 작용응력의 방향성을 고려하여 시편 재료의 반응을 시뮬레이션하고 요소 간 절점 사이의 변위를 측정하는 방식으로, 재료물성치에 따른 압흔 주변의 표면 변위장 데이터 및 재료의 응력 상태에 따른 압흔 주변의 표면 변위장 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 장치
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청구항 4에 있어서,상기 유동응력 모델은,Swift 타입, Hollomon 타입, Ludwick 타입, Voce 타입, Johnson-Cook 타입 혹은 이들의 조합형에서 선택되는 것을 특징으로 하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 장치
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청구항 1에 있어서,재료물성치와 응력상태 중 측정하고자 하는 값에 따라, 상기 압입테스트부에서의 압입하중과, 상기 이미지 획득부 및 분석부에서의 해상도를 다르게 적용하는 것을 특징으로 하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 장치
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청구항 6에 있어서,재료물성치 측정에는 철강재료 기준 100-200N 압입하중에 0
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청구항 6에 있어서,철강재료의 사례를 기준으로 하여, 재료물성치 측정에는 압입하중을 항복응력 또는 인장강도에 비례하여 조절하고, 응력상태 측정에는 압입하중을 탄성계수에 비례하여 조절하여 적용하는 것을 특징으로 하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 장치
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청구항 1에 있어서,상기 이미지 분석부, 비교 데이터 저장부, 중앙 처리부는 장치의 상부에 구비되고,상기 장치의 상부 저면으로부터 수직 하방으로 상기 압입 테스트부가 장착되며,상기 장치의 상부를 지지함과 동시에, 상기 압입 테스트부의 둘레에서 상기 압입 테스트부를 대상 재료의 표면으로부터 이격시켜 지지하며, 사용 중인 부품의 재료 표면에 고정될 수 있도록 대상 재료의 표면에 고정되는 고정 지지대를 더 구비하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 장치
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청구항 1에 있어서,상기 이미지 획득부는 적어도 하나의 CCD 카메라를 포함하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 장치
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청구항 1에 있어서,상기 이미지 분석부에서 생성된 대상 재료의 표면 변위장 데이터 또는 상기 중앙처리부에 의해 결정된 대상 재료의 물성과 응력상태를 사용자에 표시하는 디스플레이부가 더 구비되는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 장치
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청구항 1에 있어서,상기 압입 테스트부는,서보모터를 포함하는 구동장치;상기 구동장치에 연결기구를 통해 연결되어 구동장치의 작동에 따라 대상 재료의 표면에 대해 수직 방향으로 이동하여 대상 재료의 표면을 압입하며, 원추형, 구형, 피라미드형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 이루어지고, 교체 가능하게 설치되는 적어도 하나의 압입자; 및상기 연결기구와 압입자 사이에 장착되어 압입 하중을 측정하는 로드셀을 포함하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 장치
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디지털 화상적합기술로 결정한 압흔 근처 표면 변위장으로 재료물성치와 응력상태를 측정하는 방법으로서,대상 재료의 표면에 대한 이미지를 획득하는 단계;일정한 하중으로 상기 대상 재료의 표면을 압입하여 압흔을 형성하는 압입 테스트 단계;상기 압입 테스트 후의 상기 대상 재료 표면에 대한 압흔 주변의 이미지를 획득하는 단계;상기 압입 테스트 전의 대상 재료의 표면에 대한 이미지에서 다수의 특징점들을 추출하고 상기 압입 테스트 후의 대상 재료의 표면에 대한 이미지로부터 상기 특징점들의 위치를 추적하여 상기 대상 재료의 압입 전후 압흔 주변의 표면 변위장 데이터를 생성하는 단계;상기 대상 재료에 대해 생성된 표면 변위장 데이터를 미리 저장된 다양한 재료 물성과 응력 상태 변수에 대한 표면 변위장 데이터와 비교하여, 상기 대상 재료의 재료물성치와 응력상태를 결정하는 단계;를 포함하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 방법
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청구항 13에 있어서,상기 미리 저장된 다양한 재료 물성과 응력 상태 변수에 대한 표면 변위장 데이터는, 탄소성 유한요소해석을 이용한 시뮬레이션을 통해 적어도 하나의 유동응력 모델에 기반한 시편 재료를, 압입 지점을 기준으로 다수개의 요소로 분할하고 상기 압입 지점을 일정 하중으로 압입할 때에, 재료의 이방성, 압입자의 유형, 작용응력의 방향성을 고려하여 시편 재료의 반응을 시뮬레이션하고 요소 간 절점 사이의 변위를 측정하는 방식으로 생성된, 재료물성치에 따른 압흔 주변의 표면 변위장 데이터 및 재료의 응력상태에 따른 압흔 주변의 표면 변위장 데이터인 것을 특징으로 하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 방법
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청구항 14에 있어서,상기 유동응력 모델은,Swift 타입, Hollomon 타입, Ludwick 타입, Voce 타입, Johnson-Cook 타입 혹은 이들의 조합형에서 선택되는 것을 특징으로 하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 방법
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청구항 13에 있어서,재료물성치와 응력상태 중 측정하고자 하는 값에 따라, 압입하중과 해상도를 다르게 적용하는 것을 특징으로 하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 방법
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청구항 13에 있어서,상기 압입 테스트 단계는, 원추형, 구형, 피라미드형 중에서 선택된, 어느 하나 또는 둘 이상 형상의 압입자를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 방법
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청구항 13에 있어서,상기 대상 재료의 재료물성치와 응력 상태를 결정하는 단계는,상기 대상 재료의 물성치를 임의 값으로 설정하는 제1 단계;상기 미리 저장된 다양한 재료 물성과 응력 상태 변수에 대한 표면 변위장 데이터 중에서, 상기 설정된 물성치에 해당하는 응력 상태 변수에 대한 표면 변위장 데이터를 검색하여, 상기 대상 재료의 표면 변위장 데이터를 생성하는 단계에서 생성된 실제 표면 변위장 데이터와 가장 근접한 표면 변위장 데이터를 검색하고, 상기 검색된 표면 변위장 데이터에 대응하는 응력상태 조건을 획득하는 제2 단계;상기 미리 저장된 다양한 재료 물성과 응력 상태 변수에 대한 표면 변위장 데이터 중에서, 상기 획득된 응력 상태에 해당하는 재료 물성치 변수에 대한 표면 변위장 데이터를 검색하여, 상기 실제 표면 변위장 데이터와 가장 근접한 표면 변위장 데이터를 검색하고, 그 검색된 표면 변위장 데이터에 대응하는 재료물성치를 획득하는 제3 단계;상기 제3 단계에서 획득된 재료 물성치가 상기 제1 단계에서 설정된 물성치와 일치하는지 여부를 판단하여, 일치하지 않는 경우, 상기 제3 단계에서 획득된 재료 물성치를 상기 대상 재료의 물성치로 다시 설정한 후, 상기 제2 단계 및 제3 단계를 반복하고,일치하는 경우, 상기 제2 단계에서 획득된 응력 상태와 상기 제3 단계에서 획득된 재료 물성치를, 상기 대상 재료의 응력 상태와 물성치로 결정하는 제4 단계를 포함하는 재료물성치와 응력상태를 측정하는 방법
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적어도 하나의 유동응력 모델에 기반한 시편 재료를 생성하는 단계;상기 시편 재료를 압입될 지점을 기준으로 다수 개의 요소로 분할하는 단계;상기 압입될 지점을 크기와 형상이 다양한 종류의 압입자로, 다양한 압입 하중을 적용하여 압입할 경우에, 상기 유동응력 모델을 따르는 다양한 재료상수 및 다양한 응력조건을 가지는 상기 시편 재료의 압입에 의한 반응을 시뮬레이션 하는 단계;상기 시뮬레이션을 거친 시편 재료의 압입 전 후의 각 요소 간 절점 사이의 변위를, 압입자의 종류 및 압입 하중과, 유동응력 모델에 따른 재료상수 및 응력조건 별로 측정하는 단계;상기 측정된 변위 데이터를 이용하여, 압흔 중심으로부터의 거리에 따른 변위 크기의 함수로서 다양한 재료물성과 응력상태 변수에 대한 압흔 주변의 표면 변위장 데이터를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재료물성치와 응력상태 측정을 위한 표면 변위장 빅데이터 구축방법
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청구항 19에 있어서,상기 유동응력 모델은,Swift 타입, Hollomon 타입, Ludwick 타입, Voce 타입, Johnson-Cook 타입 혹은 이들의 조합형에서 선택되는 것을 특징으로 하는 재료물성치와 응력상태 측정을 위한 표면 변위장 빅데이터 구축방법
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