• Title/Summary/Keyword: 구조방정식모델

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Continuum constitutive equation of Shape Memory Alloy based on plasticity model (소성모델에 기초한 형상기억합금의 연속체 구성방정식)

  • Ryu, Jung-Hyun;Kim, Sang-Huan;Cho, Mang-Hyo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.30-33
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    • 2009
  • 본 논문에서는 형상기억합금의 특징적인 거동을 모사하기위한 구성방정식을 제안한다. 제안되는 구성방정식은 기존의 소성모델을 기초로 하는 현상학적인 모델로, 소성 경화이론에서 사용되는 항복곡면에 대응되는 상변이 곡면을 정의하여 형상기억합금의 비선형 거동을 모사한다. 단, 상변이 곡면이 1개만 존재하는 소성모델과는 다르게, 오스테나이트에서 마르텐사이트로의 정방향 상변이와 마르텐사이트에서 오스테나이트로의 역방향 상변이를 각각 해석하기위해 독립적인 2개의 상변이 곡면을 정의해주게 된다. 기계적 하중만이 아닌 열적 하중의 변화에도 비선형 거동을 보이는 형상기억합금의 특성을 반영하기위해 상변이 곡면은 응력과 온도의 함수로 정의되며, 이렇게 정의된 상변이 곡면을 바탕으로 리턴 매핑 알고리즘을 적용하여 열적하중과 기계적하중의 변화에 따른 형상기억합금의 거동을 모사하는 구성방정식을 제안하였다.

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Unified Constitutive Modeling for Low Temperature Austenitic Stainless Steel (저온용 스테인레스강의 통합 구성방정식)

  • Yoo, Seong-Won;Park, Woong-Sup;Lee, Jae-Myung
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.504-507
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    • 2010
  • 본 논문에서는 저온용 오스테나이트계 스테인리스강(ASS)의 온도 및 변형률 속도의 영향을 고려한 통합 구성 방정식 및 손상 모델을 제안하였다. 저온 영역에서, 304L ASS의 온도 및 변형률 속도별 인장 실험을 시행하였다. 그 결과, 변형 유기 마르텐사이트 상변태에 의해 상변태 유기 소성(TRIP)이 저온에서 현저히 나타났으며 온도 및 변형률 속도의 영향이 지대하였다. 실험 결과를 바탕으로 ASS의 저온 거동 및 특성을 규명하여 수치 모델에 반영하였다. 저온에서 일어나는 2차 경화 현상을 표현하기 위해, Bodner/Partom 점소성 구성 방정식을 수정하고 Tomita/Iwamoto 변형 유기 상변태 모델을 구성 방정식에 적용시켰다. 저온 연성 파단 현상을 표현하기 위해, Bodner/Chan 손상모델을 수정하여 접목시켰다. 제안된 모델을 유한요소 프로그램에 탑재시키고, 온도 및 변형률 속도 의존 재료 정수를 결정하였다. 저온 영역에서, 온도 및 변형률 속도별 재료 거동을 시뮬레이션하고 이를 실험 결과와 비교 및 검증하였다.

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Analysis of Thermo-Viscoplastic Behavior of Structures Using Unified Constitutive Equations (통일구성방정식을 이용한 구조물의 열점소성 거동에 관한 해석)

  • 윤성기;이주진
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.1
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    • pp.190-200
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    • 1991
  • Certain structural components are exposed to high temperatures. At high temperature, under thermal and mechanical loading, metal components exhibit both creep and plastic behavior. The unified constitutive theory is to model both the time-dependent behavior(creep) and the time-independent behavior(plasticity) in one set of equations. Microscopically both creep and plasticity are controlled by the motion of dislocations. A finite element method is presented encorporating a unified constitutive model for the transient analysis of viscoplastic behavior of structures exposed to high temperature.

Accuracy analysis of a hydroelastic model of a floating beam (부유식 유탄성 보 모델의 수렴성 연구)

  • Kim, Ki-Tae;Lee, Phill-Seung;Park, Kwang-Chun
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.631-634
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    • 2011
  • 본 연구에서는 규칙 파랑 중에 있는 부유식 구조물의 유탄성 거동을 해석 하고, 수치모델의 수렴성을 살펴본다. 부유식 구조물은 보로 모델링 하며, 유체는 이상유체로 가정하여 문제를 해결한다. 보 모델의 경우 Euler-Bernoulli 보 모델과 Timoshenko 보 모델로 나누어 그 특성을 비교 해 본다. 문제의 해석법에 있어서 부유식 구조물의 경우는 유한요소법을, 유체의 경우는 경계요소법을 이용하여, 상호 연성된 방정식을 이끌어 낸다. 상호 연성된 방정식을 토대로 Euler-Bernoulli 보 모델과 Timoshenko 보 모델의 거동 특성을 살펴보고 제시된 수치 모델을 기준으로 수렴성을 분석해 본다.

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State-Space Equation Model for Motion Analysis of Floating Structures Using System-Identification Methods (부유식 구조체 운동 해석을 위한 시스템 식별 방법을 이용한 상태공간방정식 모델)

  • Jun-Sik Seong;Wonsuk Park
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.37 no.2
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    • pp.85-93
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    • 2024
  • In this paper, we propose a method for establishing a state-space equation model for the motion analysis of floating structures subjected to wave loads, by applying system-identification techniques. Traditionally, the motion of floating structures has been analyzed in the time domain by integrating the Cummins equation over time, which utilizes a convolution integral term to account for the effects of the retardation function. State-space equation models have been studied as a way to efficiently solve floating-motion equations in the time domain. The proposed approach outlines a procedure to derive the target transfer function for the load-displacement input/output relationship in the frequency domain and subsequently determine the state-space equation that closely approximates it. To obtain the state-space equation, the method employs the N4SID system-identification method and an optimization approach that treats the coefficients of the numerator and denominator polynomials as design variables. To illustrate the effectiveness of the proposed method, we applied it to the analysis of a single-degree-of-freedom model and the motion of a six-degree-of-freedom barge. Our findings demonstrate that the presented state-space equation model aligns well with the existing analysis results in both the frequency and time domains. Notably, the method ensures computational accuracy in the time-domain analysis while significantly reducing the calculation time.

Dynamics Modeling of Plate Treated with Active Constrained Layer Damping (능동 구속층 감쇠 처리된 판의 동적 모델링)

  • Park, C.H.;Kim, W.C.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.1 no.1
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    • pp.124-143
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    • 1997
  • 본 논문은 능동 구속층 감쇠(active constrained layer damping) 처리된 관의 동적 모델링과 정식화를 제시한다. 판의 운동방정식은 Hamilton정리를 이용하여 전개된 판, piezoelectric film 및 점탄성층의 운동방정식을 조합하므로서 유도된다. 이 운동방정식은 외부인가전압의 영향하에서 적층판의 해석적 모델을 제공할 뿐만이 아니라, 판 구조내에서 진동에너지를 감소시킬 수 있는 전단층의 효과에 대한 변위관계식을 나타낸다. 그리고 운동방정식에 대응하는 경계조건도 유도되었다. 또한 판과 능동구속층감쇠계의 동특성을 설명하기 위한 유한요소모델이 유도되었다. 이 모델의 타당성을 실온조건에서 실험적으로 입증하였다. 개발된 이론 및 실험적인 결과들은 판과 능동구속층 감쇠계가 구조진동의 감쇠를 위한 매우 유효한 수단으로 사용될 수 있음을 나타내었다.

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The Study on the Different Moderation Effect of Contingency Variable (Focused on SPSS statistics and AOMS program) (상황변수의 조절효과 차이에 관한 연구 (SPSS와 AMOS프로그램을 중심으로))

  • Choi, Chang-Ho;You, Yen-Yoo
    • Journal of Digital Convergence
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    • v.15 no.2
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    • pp.89-98
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    • 2017
  • This study analyzed empirically the same data through SPSS statistics(regression analysis) and AMOS program(structural equation model) used for cause and effect analysis. The result of empirical analysis of moderation effect was as follows. Meanwhile, SPSS statistics(regression analysis) did not pictured moderation effect in the categorical data(sex) and continous data(satisfaction of consunting), AMOS program(structural equation model) pictured partial moderation effect about the effecting of consultant's capability and attitude on the consulting repurchase within 10% level of significant. Eventually, This study showed that AMOS program and SPSS statistics used different methology in moderation effect, thus the different outcomes appeared although using the same data.

The Analysis of Tunnel Behavior using Different Constitutive Models (다양한 구성방정식에 따른 터널 거동해석)

  • Kim, Young-Min;Kang, Seong-Gwi
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.20 no.2
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    • pp.73-81
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    • 2010
  • The paper presents the application of FE simulations of NATM tunnel using different constitutive models. The results from a series of two dimensional plane strain finite element analyses of medium-liner interaction for NATM are presented. Four types of constitutive models are considered, namely, linear elastic, elasto-plastic Mohr-Coulomb, Hardening-Soil, Soft-Soil model. The design for tunnels requires a proper estimate of surface settlement and lining forces. It is shown that the advanced constitutive model gives better predictions for both ground movement and structural forces.

A study on the Accurate Comparison of Nonlinear Solution Which Used Tangent Stiffness Equation and Nonlinear Stiffness Equation (접선 강성방정식과 비선형 강성방정식을 이용한 비선형 해의 정확성 비교에 관한 연구)

  • Kim, Seung-Deog;Kim, Nam-Seok
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.10 no.2
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    • pp.95-103
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    • 2010
  • This paper study on the accuracy improvement of nonlinear stiffness equation. The large structure must have thin thickness for build the large space structure there fore structure instability review is important when we do structural design. The structure instability of the shelled structure is accept it sensitively by varied conditions. This come to a nonlinear problem with be concomitant large deformation. Accuracy of nonlinear stiffness equation must improve to examine structure instability. In this study, space truss is analysis model Among tangent stiffness equation and nonlinear stiffness equation is using nonlinearity analysis program. The study compares an analysis result to investigate accuracy and convergence properties improvement of nonlinear stiffness equation.

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Characteristic Analysis of Disk Type Generator with Separated Slots (분리형 슬롯구조를 지니는 디스크형 발전기의 특성 해석)

  • Kim, Jae-Kwang;Cho, Dong-Hyeok;Jung, Hyun-Kyo;Lee, Cheol-Gyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.150-152
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    • 2001
  • 근래 들어 소용량의 디스크형 발전기(disk type generator)가 여러 분야에서 이용되면서 기존 모델보다 개선된 특성을 나타내는 새로운 구조에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 분리형 슬롯 구조를 지니는 디스크형 발전기를 제안하였고 그 특성을 해석하여 기존 모델과 비교함으로써 우수성을 입증하였다. 제안된 모델의 3차원 자계 해석을 위해서 체적적분방정식법(VIEM)을 이용하였다. 전기자와 계자의 상대 위치에 따른 자속 밀도 분포와 직렬 코일 내부의 총 자속량을 체적적분방정식법을 통하여 정확하게 계산하고 여기서 구해진 자속량에 대한 몇 가지 후처리 과정을 통해서 발전기의 주요 특성들을 구했다. 이 결과를 동일한 설계 제한 사항을 고려한 기존 모델의 결과와 비교하여 제안된 구조를 지니는 디스크형 발전기의 우수성을 입증하였고 실제 설계에도 활용이 가능하도록 했다.

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