• 제목/요약/키워드: 변형율 증분

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K0-압밀점토(壓密粘土)의 주응력회전(主應力回轉) 효과(効果) (The Effects of Principal Stress Rotation in K0-Consolidated Clay)

  • 홍원표
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.159-164
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    • 1988
  • 연직하중(鉛直荷重), 구속압(拘束壓) 및 torque를 각각 독립적으로 작용시킬 수 있는 비틀림전단시험(剪斷試驗)을 실시하여 주응력축(主應力軸)을 회전(回轉)시켰을 경우, 변형율증분방향(變形率增分方向)과 응력방향(應力方向) 혹은 응력증분방향(應力增分方向) 사이의 관계가 조사되었다. 이 비틀림전단시험(剪斷試驗)은 $K_0$-압밀점토시료(壓密粘土試料)에 대하여 비배수(非排水) 및 배수(排水) 상태하에서 주응력축회전(主應力軸回轉)이 가능한 전 응력경로(應力徑路)로 실시되었다. 본(本) 연구(硏究)결과 파괴시의 변형율증분(變形率增分)벡터의 방향은 응력(應力)벡터방향과 일치함을 알 수 있었다. 즉 변형율증분(變形率增分)벡터방향은 초기의 낮은 응력단계(應力段階)에서는 응력증분(應力增分)벡터 방향과 일치하지만 높은 응력단계(應力段階)에서는 응력(應力)벡터방향과 일치하게 된다. 이는 점토(粘土)의 거동(擧動)이 응력의 증가에 따라 탄성(彈性)에서 소성(塑性)으로 변천되어 감을 의미한다. 따라서 주응력축회전(主應力軸回轉)시의 점토거동(粘土擧動)의 구성식화(構成式化)에는 탄소성이론(彈塑性理論)의 적용이 가능함이 입증되었다.

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정적-외연적 강소성 유한요소법의 개발 및 펀치 행정구간에 따른 영향과 Osakada 방법의 초기 변형율 증분에 따른 영향분석 (Development of Static-explicit rigid-plastic finite Element Method and investigate the effect of punch stroke and the strain increment in Osakada method)

  • 정동원;이승훈
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1545-1548
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    • 2003
  • In rigid-plastic finite element method, there is a heavy computation time and convergence problem. In this study. static-explicit rigid-plastic finite element method will be introduced. This method is the way that restrict the convergence interval. In result, convergence problem and computation time due to large non-linearity in the existing numerical analysis method were no longer a critical problem. Also, we investigated the effect of punch stroke and the strain increment this method. It is expected that various results from the numerical analysis will give very useful information for the design of tools in sheet metal forming process.

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박막형 압전재료 3203HD의 재료 비선형성을 고려한 바이모프 보 작동기의 비선형 유한 요소해석 (Finite element analysis of the PZT 3203HD bimorph beam actuator based on material non-linear characteristics)

  • 장성훈;김영성;이상기;박훈철;윤광준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.18-23
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    • 2004
  • 본 논문에서는 고 전압, 고 응력 하에 있는 압전 재료의 재료 비선형 거동을 실험적으로 밝히고, 수치적으로 모사하였다. 응력 하에서, 압전 재료의 비선형 거동을 표현 할 수 있는 실험식을 압전 변형율에서 만들어 내었다. 그 식은 재료 비선형 해석을 위하여, 증분 형태의 유한요소 식에 적용되었다. 압전 상수에 대한 새로운 정의와 증분 형태로 표현된 압전 변형율이 보다 나은 비선형 거동의 복원을 위하여 유한 요소 정식화과정에 적용되었다. 이것으로, 높은 전기장 영역에서도, 박판형 압전 재료의 비선형 거동을 정확하게 복원하였다. 일련의 수행된 실험과 연구 과정의 검증을 위하여, 압전재료 바이모프 보 작동기가 수치적으로와 실험적으로 사용되었다. 재료 비선형 유한요소해석으로 예측된 변위와 실험으로 구해진 변위가 잘 일치함을 확인하였다.

압상토의 3차원 거동 (Three-Dimensional Behavior of Granular Soil)

  • 정진섭
    • 한국농공학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.64-72
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    • 1995
  • A series of cubical triaxial tests with three independent principal stresses was per- formed on Baekma river sand( # 40~100). It was found that the major principal strain at failure remained approximately constant for b values larger than about 0.3 for both the drained and undrained condition, and thereafter increased as b value decreased. The test results showed that the direction of the strain increment at failure form acute angles with the failure surfaces for both the drained and undrained condition. The results were thus not in agreement with the normality condition from classic plasticity theory. Howev- er, it was found that the projections of the plastic strain increment vectors on the octahe- dral plane were perpendicular to the failure surface in that plane. Failure strength in terms of effective stress anlaysis was greatly influenced by the variation of intermediate principal stress and so was failure criterion. The effective stress failure surfaces for both the drained and undrained condition were estimated quite well by use of Lade's failure criterion.

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열차 하중 작용 시 블록식 보강토 옹벽으로 지지된 철도 노반의 거동 (Behavior Characteristics of Railway Roadbed Retained by Geosynthetic Reinforced Segmental Wall Under Train Load)

  • 이성혁;최찬용;이진욱
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.467-475
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    • 2012
  • 지오그리드에 의해 부분 보강 및 전면 보강된 2가지 타입의 블록식 보강토 옹벽으로 지지된 철도노반의 열차하중 전달 메카니즘을 조사하기 위해 정 동적 열차하중 재하실험을 수행하였다. 실험 노반은 높이 2.6m, 폭 5m, 뒷 길이 6m로 구축하였으며, 소정의 위치에 토압계, 변위계 및 변형율계를 설치하였다. 실험결과, 2가지 타입의 블록식 보강토 옹벽으로 지지된 철도노반에서의 벽체 변위 양상 및 보강 정도에 따른 연직 토압의 차이를 확인하였다. 또한 동적 열차하중 재하시 벽체 상부에서 변형율이 감소하는 현상을 볼 수 있었으며, 열차하중 재하에 의한 잔류 변형율 및 변형율 증분은 현행 설계기준에 비해 매우 작은 값을 보이고 있었다.

정적-외연적 강소성 유한요소법의 개발 및 Osakada방법에서 변형율 증분에 따른 영향분석 (Development of Static-explicit rigid-plastic finite Element Method and Investigate the offset of strain increment in Osakada method)

  • 정동원;이승훈
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.116-121
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    • 2004
  • In rigid-plastic finite element method, there is a heavy computation time and convergence problem. In this study, static-explicit rigid-plastic finite element method will be introduced. This method is the way that restrict the convergence interval. It is expected that various results from the numerical analysis will give very useful information for the design of tools in sheet metal forming process.

반용융상태에서 재료의 변형거동에 관한 유한요소해석 (Finite Element Analysis of r Deformation Behavior of Materials at Semi-Solid State)

  • 윤종훈;김낙수;김헌영;김중재;임용택
    • 소성∙가공
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    • 제6권4호
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    • pp.319-328
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    • 1997
  • A flow stress involving strain, solid fraction, and breakage ratio, and solid fraction updating algorithm were proposed to depict the deformation behavior of materials at the semi-solid state. In case of isothermally simple upsetting of Sn-15%Pb alloy at the semi-solid state, by comparing the results of finite element analysis with the existing experimental results, the reliability of both the developed flow stress and updating algorithm were investigated. It was found that the verified program can effectively be used in the rigid-viscoplastic finite element analysis of the semi-solid forging processes.

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비틀림 전단시험(剪斷試驗)에 의한 K0-압밀점토(壓密粘土)의 거동(擧動) (Behavior of K0-Consolidated Clay in Torsion Shear Tests)

  • 홍원표
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.151-157
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    • 1988
  • $K_0$-압밀점토(壓密粘土)의 응력(應力)-변형거동(變形擧動) 및 강도특성(强度特性)에 미치는 주응력회전(主應力回轉)의 영향을 조사하기 위하여 중공원통형공시체(中空圓筒型供試體)에 대하여 응력경로(應力徑路)를 여러가지로 변경시키면서 비틀림전단시험(剪斷試驗)을 실시하였다. 본(本) 연구(硏究) 결과로부터 응력경로(應力徑路) 및 주응력회전(主應力回轉)은 주로 파괴(破壞) 이전의 응력(應力)-변형거동(變形擧動)에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 또한, 비틀림전단시험(剪斷試驗) 결과로부터 얻어진 파괴강도(破壞强度)는 등방체(等方體)에 제안된 파괴규준(破壞規準)(failure criterion)과 실용적으로 잘 일치하였으며, 전단응력(剪斷應力)과 연직응력(鉛直應力)이 함께 작용될 때 응력(應力)과 변형율(變形率) 사이에 결합효과(結合効果)(coupling effect)가 발생하였다. 마지막으로 비틀림전단시험(剪斷試驗) 결과에 대한 일공간(空間)(work space)개념이 설명되고 응력(應力)과 변형율증분(變形率增分) 사이의 관계가 이 일공간(空間) 상에서 검토되었다.

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크리프와 건조수축을 고려한 RC쉘 구조물의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of RC Shell Structures Including Creep and Shrinkage Effects)

  • 정진환;한충목;조현영
    • 콘크리트학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.181-188
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    • 1993
  • 본 논문에서는 철근콘크리트 쉘 구조물의 크리프와 건조수축에 의한 시간의존성 효과를 포함하여 해석할 수 있는 기법을 개발하였다. Degenerate 쉘 요소를 해석에 사용하였으며 층 분할 기법을 이용하였다. 콘크리트의 압축 거동 모델은 탄-소성 모델 혹은 변형율 경화 모델을 사용할 수 있도록 하였고, 인장 영역에서는 균열 발생시 까지 선형 탄성으로 가정하였다. 철근은 등가의 두께를 가지는 철근 층으로 근사되었으며 각 철근 층은 철근의 배치 방향으로만 저항하는 일축거동을 하며 응력-변형율 곡선을 두 개의 직선으로 이상화 하였다. 비선형 해석을 위해 하중 증분 기법과 반복계산 기법을 사용하였으며 시간 의존성 효과를 고려하기 위해 시간영역을 같은 간격이 아닐 수도 있는 여러 개의 구간으로 나누어 해석하였다. 몇 개의 계산 예를 제시하고 다른 연구자들의 결과와 비교하여 본 연구의 타당성을 검토하였다.

변화되는 재료의 기준 물성치에 근거한 매우 큰 변화에 대한 비선형 유한요소의 정식화 (A Nonlinear Finite Element Formulation for Very Large Deformation based on Updated Material Reference Frame)

  • 윤영묵;박문호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.25-37
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    • 1992
  • 매우 큰 기하학적 변화를 나타낼 수 있는 비선형 유한요소의 정식화 과정을 나타내었다. 유한요소의 구성은 변화되는 재료의 기준 물성치에 근거를 두고 형성하였으므로 매우 큰 변형을 받는 재료의 특성들을 진응력 변형율 시험에 정확히 직접 적용할 수 있도록 하였다. 큰 변형 문제에 대하여 연속체 역학적인 접근방법으로 일관된 공식을 유도하였다. 운동학적인 문제는 변화되는 재료의 물성 기준치가 더욱 더 요구되므로, 물체 평형 방정식을 변화되는 기하학적 좌표로서 또한 형성하였으며, 이에 2차 Piola-Kirchhoff 응력과 변화되는 Largrangian 변형을 텐서들이 사용되었다. 수치해는 명확한 증분적인 수치과정으로 유도하였으며, 수치해의 증명을 위하여 뼈대구조와 평면구조들의 매우 큰 변형에 대한 예제들을 해석하였다. 또한 적절히 취급되는 재료 특성에 대한 중요성을 논증하였다.

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