• Title/Summary/Keyword: 변형증분법

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Two Dimensional Elasto-plastic Stress Analysis by the B.E.M. (경계요소법에 의한 2차원 탄소성응력해석)

  • 조희찬;김희송
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.4
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    • pp.621-629
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    • 1992
  • This study is concerned with an application of the Boundary Element Method to 2-dimensional elastoplastic stress analysis on the material nonlinearities. The boundary integral formulation adopted an initial stress equation in the inelastic term. In order to determine the initial stress increment, the increment of initial elastic strain energy due to elastic increment in stressstrain curve was used as the convergence criterion during iterative process. For the validity of this procedure, the results of B.E.M. with constant elements and NISA with linear elements where compared on the thin plate with 2 edge v-notches under static tension and the thick cylinder under internal pressure. And this paper compared the results of using unmedical integral with the results of using semi-analytical integral on the plastic domain integral.

차분법에 의한 복합 박판에서의 비선형 응력 해석

  • 현혜정;김치경
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.429-434
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    • 2000
  • 본 연구에서는 등분포하중을 받는 laminated 박판의 거동해석을 제시하였다. 접착한 두 박판의 비선형 지배방정식을 Von Karman 식을 이용하여 유도하고 박판의 거동을 차분법을 이용하여 수치해석 한다. Interlayer에서의 전단변형을 고려하여 지배방정식에 포함시켜 하중 증분법(load incremental method)으로 기하학 비선형 해석을 수행한다. 하중 증분법에 따른 반복법을 도입하여 비선형 방정식을 해석했다. 해석방법의 타당성을 입증하기 위하여 해석결과들을 기존의 문헌의 결과와 비교, 검토함으로써 본 논문에서 제시한 이론 및 해석방법의 타당성을 입증한다. 차분법의 하중 증분법 알고리즘을 개발하여 예제문제에 대한 수치해석 결과들을 논하였다.(중략)

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p-Version Finite Element Analysis of Elasto-Plastic Cracked Plates Including Strain Hardening Effects (변형률 경화효과를 고려한 탄소성 균열판의 p-Version 유한요소해석)

  • 우광성;홍종현;윤영필
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.4
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    • pp.537-549
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    • 1999
  • 선형탄성 파괴해석은 균열을 갖는 변형률 경화재료의 파괴거동을 예측하는데 불충분하기 때문에 최근에는 균열 선단 부에서 대규모 소성 역을 갖는 균열 체에 적용할 수 있는 많은 파괴역학개념이 제안되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 대규모항복 조건하의 연성파괴를 보이는 평판을 정확하게 해석할 수 있는 새로운 유한요소모델을 제시하고자 한다. 균열 선단 부의 응력 장을 정의하는데 가장 지배적인 파괴매개변수인 J-적분 값과 소성 역의 크기 및 형상을 J-적분법과 등가영역적분법을 통해 파괴거동을 설명할 수 있도록 증분소성이론에 기초를 둔 p-version 유한요소해석이 채택되었다. 제안된 유한요소모델에 의한 수치해석결과는 이론 해와 h-version 유한요소해석과 비교되었다.

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A Study on the Numerical Technique for the Nonlinear Deformation Analysis of Solid Structures(2) -Application to a Simple Solid Structure- (고체구조물의 비선형변형 수치해석에 대한 이론적고찰(2) -단순구조물에의 적용-)

  • Youngjoo Kwon
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.15 no.11
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    • pp.166-171
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    • 1998
  • 본 논문에서는 고체구조물의 비선형변형해석에 대하여 일반이론으로 개발된 수치해법을 단순 고체 구조물인 일차원 봉 문제에 적용하여 그 변형해석을 수행 하였다. 정확한 해를 구하기 위하여 증분 뉴톤-랩슨방법이 수정 보완 사용되었다. 또한 개발된 비선형유한요소법의 검증을 위하여 수학적인 정해가 존재하는 균일한 체력이 작용하는 단순봉의 변형을 해석하여 그 결과를 수학적인 정해와 비교하였다. 비교 결과 본 논문을 통하여 개발된 비선형 유한요소법의 정확성이 입증되었다.

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Determination Method of Ramberg-Osgood Constants for Leak Before Break Evaluation (파단전 누설 평가를 위한 Ramberg - Osgood 상수 결정법)

  • Bae, Kyung Dong;Ryu, Ho Wan;Kim, Yun Jae;Kim, Jin Weon;Kim, Jong Sung;Oh, Young Jin
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.7
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    • pp.645-652
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    • 2015
  • In this study, a method for determining Ramberg-Osgood constants for leak-before-break evaluation was investigated. The Ramberg-Osgood constants were calculated for SA312, TP316, and SA-508 Gr.1a in an operating temperature of $316^{\circ}C$. Incremental plasticity, using stress-strain data obtained from experiment, and deformation plasticity, using the Ramberg-Osgood constants, were considered in a finite element analysis. Using incremental plasticity and deformation plasticity, J-integrals and crack opening displacement values were calculated and compared. By comparing the results of incremental plasticity and deformation plasticity, a suitable method for determining Ramberg-Osgood constants for leak-before-break evaluation was confirmed.

Elasto-Plastic Analysis for Flexural Behavior of Externally Prestressed Composite Bridges (외부 프리스트레스트 강합성 교량의 탄소성 휨 거동해석)

  • Chung, Seung In;Ryu, Hyung Keun;Chang, Sung Pil
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.15 no.1
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    • pp.59-68
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    • 2003
  • Recent application researches on external pre-stressing method of composite structures have been conducted to explore its advantages. An external pre-stress could improve mechanical behavior and maintenance, and is economically efficient. In this paper, the Incremental Deformation Method (IDM) was proposed to analyze the elasto-plastic flexural behavior of externally pre-stressed composite bridge with consideration for the material's nonlinearity. This method was verified with experimental results.

Study on Prediction of Drying Shrinkage Behavior of Half PC slab (Half PC 슬래브의 건조수축 거동 예측에 관한 연구)

  • Seo, Tae-Seok;Choi, Hoon-Jae
    • Journal of the Korea Institute of Building Construction
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    • v.17 no.1
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    • pp.31-37
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    • 2017
  • The use of half PC slab has been increasing to shorten construction period. Because the drying shrinkage of topping concrete is restrained by PC slab, the tensile stress is generated at the topping concrete and the cracks can be occurred at the topping concrete due to drying shrinkage. Therefore, it is important to predict the tensile strain of half PC slab due to drying shrinkage to improve the quality of half PC slab. However, there is no studies on prediction of shrinkage behavior of half PC slab yet. Therefore, in this study, half PC slab was made, and the predictability of tensile strain generated at half PC slab due to drying shrinkage was investigated. The step by step method considering creep was used to estimate the tensile strain of half PC slab. In result, good agreement was obtained between the analytical and experimental values.

Lateral-Torsional Post-Buckling Analyses of Thin-Walled Space Frames with Non-symmetric Sections (비대칭단면을 갖는 박벽 공간뼈대구조의 횡-비틂 후좌굴 유한요소해석)

  • Park, Hyo Gi;Kim, Sung Bo;Kim, Moon Young;Chang, Sung Pil
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.11 no.2 s.39
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    • pp.153-165
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    • 1999
  • In order to trace the lateral-torsional post-bucking behaviors of thin-walled space frames with non-symmetric cross sections, a geometrically non-linear finite element formulation is presented by applying incremental equilibrium equations based on the updated Lagrangian formulation and introducing Vlasov's assumption. The improved displacement field for non-symmetric thin-walled cross sections is introduced based on inclusion of second order terms of finite rotations, and the potential energy corresponding to the semitangential rotations and moments is consistently derived. For finite element analysis, tangent stiffness matrices of thin-walled space frame element are derived by using the Hermition polynomials as shape functions. A co-rotational formulation in order to evaluate the unbalanced loads is presented by separating the rigid body rotations and pure deformations from incremental displacements and evaluating the updated direction cosines and incremental member forces.

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A Study on the Thermal Elasto-Plastic Analysis of Plated Structures (판구조물의 열탄소성 해석)

  • Kim, B.I.;Jang, C.D.
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.34 no.1
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    • pp.68-76
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    • 1997
  • The welding-induced initial imperfections such as residual stresses and initial strains in plated structures of ships and offshore structures can be effectively evaluated by the thermal elasto-plastic analysis method proposed in this paper. In the analysis of heat conduction of plate structures, both the analytical method and the numerical method are used. For the thermal elasto-plastic analysis of plates, the finite element analysis is performed, based on the initial strain method. In the plastic domain during incremental process, the 2nd order terms of stress increments and yield stress increments were considered, so that time increment could be controlled for more stable solution. To measure temperature distribution and angular distortion of plates during welding, bead-on-plate experiment are perform with various heat input and plate thickness. Measured data show good agreement with the calculated results.

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Stability and Post-buckling Analysis of Stiffened Plate and Shell Structures (보강된 판 및 쉘구조의 좌굴 및 후좌굴해석)

  • 김문영;최명수;민병철
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.4
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    • pp.155-168
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    • 1998
  • 보강된 판 및 쉘구조의 안정성 및 후좌굴을 포함하는 기하학적 비선형 해석을 수행하기 위하여, total Lagrangian formulation에 근거한 연속체의 증분평형방정식으로부터 변형된 쉘요소인 유한요소이론을 제시하였다. 쉘구조의 곡률이 불연속적으로 변하거나 쉘부재들이 유한한 각도로 만나는 보강된 판 및 쉘구조의 비선형 해석이 가능하도록 주부재와 보강재 간의 연결점에 대한 일반적인 변환관계를 제시하였으며 좌굴해석 및 기하학적 비선형해석의 경우에 해의 정확성 및 수렴성을 개선시키기 위하여 접선강도행렬 산정시 회전각의 2차항을 포함시켰다. 또한, shear locking 현상을 극복하기 위하여 감차적분을 적용하였고 쉘구조의 좌굴해석에서는 power method를 적용하여 해석의 효율을 높였으며, 후좌굴해석에서는 변위 및 하중증분법을 적절히 결합시켜 보강된 쉘구조의 후좌굴 거동추적이 용이하였다. 또한, 입력자료를 손쉽게 준비하고 좌굴모드 및 후좌굴거동을 효율적으로 분석하기 위하여 전, 후 처리 프로그램을 개발하였고 다양한 해석예제를 통하여 다른 문헌의 해석결과를 비교함으로써 본 연구에서 개발된 유한요소 해석프로그램의 타당성 및 정확성을 입증하였다.

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