The mechanical properties of the most widely used cryogenic materials, i.e. austenitic stainless steel (ASS), aluminum alloy and invar steel, strongly depend on temperatures and strain rates. These phenomena show very complicated non-linear behaviors and cannot be expressed by general constitutive equation. In this study, an unified constitutive equation was proposed to represent the effect of temperature and strain rate on the materials. The proposed constitutive equation has been based on Tomita/Iwamoto and Bodner/Partom model for the expression of 2nd hardening due to martensite phase transformation of ASS. To simulate ductile fracture, modified Bodner/Chan damage model was additionally applied to the model and the model validity was verified by comparison of experimental and simulation results.
본 연구에서는 외부 충격에 의한 인체의 손상 정도를 수치적으로 예측하기 위한 인체의 근골격계 해석 모델을 제안하기에 앞서 골 조직이 가지는 기본적인 기계적 특성을 실험적으로 살펴보았다. 기계적 물성 시험의 결과, 골 조직의 위치에 따라 기계적 특성이 변화하는 비균질성을 확인하였다. 축 방향이 횡 방향에 비해 강도와 탄성계수가 2배 정도 높게 나타남을 통해 이방성 특성을 확인하였다. 점탄성 특성을 살펴보기 위해 시험 속도를 다르게 하여 시험을 수행한 결과 변형률 속도가 증가 할수록 강도 및 탄성계수가 높게 나타나는 결과를 확인하였다.
The finite element analysis is one of the representative methods for predicting the materials behavior for experiments that are difficult to perform empirically. Constitutive equations are essential for reducing computation time and sharing data because they enable finite element analysis simulations through simple formulae. However, it is difficult to derive accurate flow curves for all materials as most constitutive equations are not formulated based on their physical meaning. Also, even if the constitutive equation is a good representation of the flow curve to the experimental results, some fundamental issues remain unresolved, such as the effect of mesh size on the calculation results. In this study, a new constitutive equation was proposed to predict various materials by modifying the combined Swift-Voce model, and the calculation results with various mesh sizes were compared to better simulate the experimental results.
본 연구는 ○○ 석회석 광산의 화강암 폐석을 이용한 부순 모래를 전색재로 이용하기 위하여 그 현장의 주변에서 쉽게 구할 수 있는 바다 모래, 강 모래, 점토와 물의 전색재와 동일한 조건으로 모르타르 블록의 시험발파를 통해 전색효과에 대한 비교가 이루어졌다. 이때 모르타르 블록은 폭 50 cm, 길이 50 cm와 높이 70 cm로 제작하였다. 전색재료들에 대한 물리.역학적 특성을 알아보기 위하여 체가름 시험, 직접전단시험과 압출시험이 수행되었다. 모르타르 발파시험에서 전색길이 10 cm 및 20 cm에 대하여 폭발 충격압에 따른 강봉의 축방향 변형율과 전색재의 분출속도가 동적 변형율 측정기에 의해 측정되었다. 강봉의 축방향 변형율은 화강암 부순 모래가 가장 크게 나타났으며, 전색재의 분출속도는 물을 전색재로 사용하였을 때 가장 작은 값을 보이고 있다. 이 결과는 사용된 전색재의 발파 공내 다짐단위중량, 입도분포, 전단저항 및 압출시험결과와 상호 연관성을 보이고 있다. 전색재의 분출속도와 축방향 변형률은 서로 지수적으로 반비례하는 경향을 나타낸다.
콘크리트 삼점휨 시험편의 변위제어에 의한 동적 파괴실험으로 하중과 하중점-변위가 측정되었다. 변형률 게이지를 사용하여 균열의 성장길이가 측정되었으며, 균열이 성장되는 동안의 평균속도는 0.16 ~ 66 m/sec이었다. 균열성장에 대한 파괴에너지는 측정된 외부일에 대한 하중점-변위에 대한 운동에너지와 영구변형이 고려되지 않은 탄성에너지의 차이로부터 계산되었다. 모든 균열속도에 대해 23mm의 균열성장 동안 미소균열이 성장되며, 51 mm의 최대 탄성0에너지까지 안정 균열성장과 이후의 불안정 균열성장을 보였다. 균열속도가 66msec인 경우를 제외하고 80mm의 균열성장에서 균열성장의 구속이 관측되었다. 균열속도에 대한 파괴에너지와 파괴에너지율의 분석은 13mm/sec보다 느린 경우에 정적 거동을 그리고 1.9m/sec보다 빠른 속도에서 동적 거동을 보였다. 동적 실험에서 측정된 하중과 하중점-변위 관계의 큰 차이에도 불구하고 관성력과 균열성장길이 그리고 탄성에너지의 차이로 불안정 균열성장 이전의 균열속도에 대한 파괴저항은 균열속도에 영향을 받지 않았다. 안정 균열성장 동안의 최대 파괴저항은 최대하중 이후 최대 탄성에너지에서 발생되며, 동적 실험이 정적 실험보다 147% 큰 값이었다.
In this study, the tensile and compressive tests of glass fiber epoxy composites were performed to measure the strength variation with respect to strain rates of 1-200 $\textrm{sec}^{-1}$. In addition, tensile and compressive tests of 50-200 $\textrm{sec}^{-1}$ strain rates were conducted at a low temperature ($-60^{\circ}C$) to investigate the effects of temperature on the strength variation. From the test results, it was found that the tensile and compressive strengths increased about 100% and 70%, respectively, at the strain rates of 10-100 $\textrm{sec}^{-1}$ compared to the quasi-static strengths while the strengths were little affected by the environmental temperature variation.
본 논문에서는 Kim 등[7]이 제시한 4가지의 다른 밀도를 갖는 원통형 시험편으로한 EPP(Expanded polypropylene)의 준정적(Quasi-static test) 및 충격 시험(Impact test) DB를 바탕으로 Jeong 등[12]이 제시한 폴리우레탄(Polyurethane)에 대한 구성방정식을 EPP 폼에 대하여 다시 정의 하여 충격량-운동량 이론을 접목시켜 새로운 구성방정식을 제안하기위한 DB 구축을 목표로 하였다.
A phase mixture model was employed to simulate the deformation behaviour of metallic materials covering a wide grain size range from micrometer to nanometer scale. In this model a polycrystalline material is treated as a mixture of two phases: grain interior phase whose plastic deformation is governed by dislocation and diffusion mechanisms and grain boundary 'phase' whose plastic flow is controlled by a boundary diffusion mechanism. The main target of this study was the effect of grain size on stress and its strain rate sensitivity as well as on the strain hardening. Conventional Hall-Petch behaviour in coarse grained materials at high strain rates governed by the dislocation glide mechanism was shown to be replaced with inverse Hall-Petch behaviour in ultrafine grained materials at low strain rates, when both phases deform predominantly by diffusion controlled mechanisms. The model predictions are illustrated by examples from literature.
다중 물체 추적은 움직이는 물체를 추출하고 검출된 정보와 물체 정보를 이용하여 움직임 궤도률 추적하는 것이다. 따라서 정확한 움직임 추적이 수행되려면 효율적인 물체의 추출이 선행 되어 져야 한다. 일반적으로 영상 분할 알고리즘은 다양한 증류의 영상에 대한 물체의 수학적 모델이 찌대로 설정되어 있지 않기 때문에 물체를 정확하게 분리해 내기 어렵다. 그러나 물체의 추출에 주로 처리 속도가 빠른 배경영상을 이용한 차(difference) 영상 기법과 반 자동 영상분할인 Snake Model이 갖는 Active Contour 알고리즘과 같이 물체 추출 과정에서 물체의 정의니 semantic 정보를 부여 한다면 개선된 영상 분할의 결과를 얻을 수 있다. 따라서 차 영상 기법과 semantic 정보를 가진 영상분할 알고리즘은 동영상에서 움직임 물체의 VOP(Video Object Plane)를 생성하는 매우 현실적인 방법이다. 본 논문에서는 영상의 상위 레벨Semantic 정보를 이용하기 위해 변형 Snake Model를 이용한 영상분할 방법을 이용하여 영상을 추출한다. 추출된 물체는 윤곽선(곡선) 정보와 함께 에지 성분의 기울기에서 얻은 특징 점을 이용하여 물체를 추적해 나간다.
This study is performed to evaluate the elastic properties of rice straw ash concrete using reices straw ash, cement, natural sand, gravel, and superplasticizer. The following conclusions are drawn ; The ultrasonic pulse velicity is in the range of 4,084 ~4,336m/s , which has showed about the same compared to that of the normla cement concrete. The highest ultrasonic pulse velocity is showed by 5 % rice straw ash filled rice straw ash concrete. The dynamic and static modulus of elasticity is in the range of 294 $\times$10$^3$ ~347 $\times$ 10$^3$ and 266 $\times$10$^3$~328 $\times$10$^3$kgf/㎤ , respectively. It is showed about the same compared to that of the normal cement concrete. The Poisson's number of rice straw ash concrete is less than that of the normal cement concrete.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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