• Title/Summary/Keyword: 선형탄성유한요소해석

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The Nonlinear Finite Element Analysis of Reinforced Lightweight Concrete Beam (경량콘크리트 보의 비선형 유한요소해석)

  • 이호경;곽윤근
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.10 no.3
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    • pp.219-226
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    • 1998
  • 본 연구에서는 경량콘크리트보의 거동을 연구하는데 적용될 수 있는 비선형해석이 나타나있다. 콘크리트에 대한 2축 실험 자료를 사용하여 경량콘크리트의 구성모델을 만들었다. 구성모델에서 콘크리트의 비선형성은 주응력비에 따른 강도증감계수와 탄성계수의 변화에 따른 비선형저감계수를 사용하여 나타내었다. 유한요소 모델해석에서 콘크리트는 8절점을 가진 사각형요소로 하고 철근은 1차원 선형요소로 가정하여 해석하였다. 유한요소해석으로부터 얻어진 수치해석결과와 실험실에서 행한 실험결과를 비교하였다.

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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Prediction of Equivalent Elastic Modulus for Flexible Textile Composites according to Waviness Ratio of Fiber Tows (섬유다발의 굴곡도에 따른 유연직물복합재료의 등가탄성계수 예측)

  • Suh, Young-W.;Kim, Sung-Joon;Ahn, Seok-Min
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.9 no.2
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    • pp.73-79
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    • 2010
  • In this study, the equivalent elastic modulus of flexible textile composites was predicted by nonlinear finite element analysis. The analysis was carried out considering the material nonlinearity of fiber tows and the geometrical nonlinearity during large deformation using commercial analysis software, ABAQUS. To account for the geometrical nonlinearity due to the large shear deformation of fiber tows, a user defined material algorithm was developed and inserted in ABAQUS. In results, nonlinear stress-strain curve for the flexible textile composites under uni-axial tension was predicted from which effective elastic modulus was obtained and compared to the test result. The effective elastic moduli were calculated for the various finite element models with different waviness ratio of fiber tow.

Analysis of Aggregate Base Behavior Using Layered Elastic and Finite Element Methods (다층탄성해석과 유한요소법을 사용한 골재기층의 거동분석)

  • Kim, Sung-Hee
    • International Journal of Highway Engineering
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    • v.11 no.1
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    • pp.195-201
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    • 2009
  • In this paper, the critical strains for pavement design were calculated from both Layered Elastic Program (LEP) and Finite Element Method (FEM) and the case studies which give similar critical responses were compared. Although FEM has been realized as a superior model, LEP is more favorable to pavement design due to its simplicity and thus, the technique to calculate the correct critical responses using LEP is significant. This study showed that KENLAYER can possibly estimate the critical responses close to ones obtained from TTIPAVE, which considers nonlinear cross-anisotropic behavior of unbound base materials, by adjusting the stress point locations.

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Buckling Behavior of Transversely Isotropic Composite Shells Subjected to Axial Compression (축방향 압축 하중을 받는 횡등방성 복합재료 쉘의 좌굴거동)

  • 김성도;정진환
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.3
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    • pp.229-239
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    • 1998
  • 복합재료는 강도-무게비가 다른 재료들에 비해 훨씬 크기 때문에 부재의 좌굴문제가 대단히 중요하게 취급되며, 본 논문에서는 축방향 압축력을 받는 복합재료로 된 쉘 부재의 좌굴해석이 수행된다. 이 재료는 일반적으로 이방성 재료 특성을 나타내 보이나, 섬유들이 한 방향으로만 배치되어 있는 경우 섬유방향에 연직한 평면에서의 강도나 탄성계수들은 모두 일정한 횡 등방성 재료성질을 가진 것으로 간주할 수 있다. 9 절점 degenerate 쉘 유한요소를 사용한 선형안정해석, LUSAS 범용 프로그램을 이용한 구조해석, 그리고 고전적 쉘 좌굴방정식에 의한 해석들을 수행하였으며, 그 결과들을 서로 비교, 분석하였다. 고려된 등방성 재료나 횡 등방성 재료의 경우 모두, degenerate 유한요소해석으로 계산한 임계하중들은 고전적 이론해에 의한 결과들 보다 낮았으며, LUSAS 결과들과는 거의 같았다. 이는 degenerate 유한요소에 의한 선형안정해석 결과들이 안전측에 듬을 의미하며, 복합재료로 된 쉘 구조물의 좌굴해석에 degenerate 유한요소를 효율적으로 적용할 수 있음을 의미한다.

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A Study on the Performance Assessment of BARCOM Model (BARCOM 모델의 성능평가에 관한 연구)

  • Lee, Hong-Pyo;Jang, Jung-Bum;Hwang, Kyeong-Min;Song, Young-Chul
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.388-391
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    • 2011
  • 이 논문에서는 인도의 BARC에서 가압중수형 격납건물의 선형탄성 거동 및 균열의 발생형상과 극한내압 평가를 위해서 건설한 1/4 축소모델 격납건물에 대하여 실험한 결과와 유한요소 해석에 의한 결과를 비교 분석하였다. 유한요소 해석은 상용프로그램인 ABAQUS를 이용하였고 각각의 구조재료에 대한 수치 해석모델을 작성하여 내압해석을 수행하였다.

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Computation of Inelastic Deflection of Slab by Elastic Finite Element Analysis (탄성 유한요소 해석에 의한 슬래브의 비탄성 처짐 산정)

  • 이성우
    • Computational Structural Engineering
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    • v.5 no.1
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    • pp.83-89
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    • 1992
  • A practical method of estimating inelastic deflection of reinforced concrete slab under service load is presented. Based on the elastic results of linear finite element analysis and area of reinforcement, inelastic deflection multiplier(.betha.) is evaluated and desired deflection as a measure of serviceability of the designed slab is obtained. Example for the corner supported slab shows that the results from the proposed method agree well with those from the experiment/and nonlinear finite element analysis. Application of the method to the design of irregular slab is also considered.

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Computation of Nonlinear Elastic Strains Occurring in the Leaflet of the Edwards MIRA Mechanical Heart Valve by the Applied High Blood Pressure (혈압에 의해 Edwards MIRA 기계식인공심장판막에 발생하는 비선형 탄성변형률의 계산)

  • Kwon, Young-Joo;Yoon, Koo-Young
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.21 no.5
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    • pp.493-504
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    • 2008
  • This paper presents a computation of nonlinear elastic strains that may occur in the leaflet of the Edwards MIRA mechanical heart valve by the applied high blood pressure using the finite element analysis methodology. By adopting numerical analysis techniques of the commercial finite element analysis code, NISA, structural analyses of the Edwards MIRA mechanical heart valve are performed for the slight variation of leaflet thickness to get the elastic strains occurring in the leaflet while the high blood fluid pressures are applied to the leaflet surface in order that the maximum stress occurring in the leaflet may be less than the yield stress of the leaflet material(Si-Alloyed PyC). And so, only the geometric non-linearity is assumed because large geometric nonlinear elastic strains are expected rather than material nonlinear strains due to the applied high blood pressure. Computed linear and nonlinear elastic strains are compared to make sure the non-linearity of the computed elastic strain. The comparison result shows that large elastic strains occur clearly in the very thin leaflets as high blood pressures are applied. However, only the linear elastic strains occur for low blood pressures, and also for thick leaflets even for the high blood pressures. Hence the nonlinear structural analysis is very required in the structural design of a mechanical heart valve.

Seismic Performance Assessment of RC Bridge Columns using Inelastic Finite Element Analysis (비탄성 유한요소해석을 이용한 철근콘크리트 교각의 내진성능평가)

  • Kim, Tae-Hoon;Chung, Young-Soo;Shin, Hyun-Mock
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.9 no.5 s.45
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    • pp.63-74
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    • 2005
  • The purpose of this study is to assess the seismic performance of reinforced concrete bridge columns using inelastic finite element analysis. The accuracy and objectivity of the assessment process may be enhanced by the use of sophisticated nonlinear finite element analysis program. A computer program, named RCAHEST (Reinforced Concrete Analysis in Higher Evaluation System Technology), for the analysis of reinforced concrete structures was used. Damage index aims to provide a means of quantifying numerically the damage in reinforced concrete bridge columns sustained under earthquake loading. The proposed numerical method for the seismic performance assessment of reinforced concrete bridge columns is verified by comparison with reliable experimental results.

Horizontal Elastic Response of a Structure to Bedrock Earthquake with the Nonlinear Soil Layer (비선형 지반을 고려한 암반지진에 의한 구조물의 수평방향 탄성거동)

  • 김용석
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2002.03a
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    • pp.83-92
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    • 2002
  • 지반조건은 구조물의 지진거동에 매우 큰 영향을 미치고 성능에 기준한 내진설계에 중요한 요소이다. 이 논문에서는 지진에 의한 지반의 비선형성을 포함한 지반의 비선형성이 구조물의 탄성지진거동에 미치는 영향을 지반 구조물 일괄해석 유한요소법과 지반의 비선형성을 구현하기 위해 Ramberg-Osgood 토질모델에 대한 근사 선형 반복해석 법으로 연구하였다. 연구는 말뚝기초의 유무를 고려한 주기가 변하는 선형 단자유도계에 지표에서 기록된 1940년 El Centro 지진을 적용하여 수행하였다. 연구결과에 의하면 연약지반의 비선형 특성 영향이 구조물의 탄성 지진거동에 매우 중요하고, 성능에 기준한 지반의 비선형성을 고려한 구조물의 내진설계가 필요하다는 것을 잘 보여주고 있다.

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