• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.23 no.5
• /
• pp.567-575
• /
• 2010

The mechanical properties of Carbon nanotube is superior such that it can be used in many areas of engineering field in the future, though the analysis of the mechanical behavior of nanotube is expensive due to its small size and uniqueness when the molecular dynamics or a generalized function theory is applied. To overcome these disadvantages, the force field between Carbon atoms can be substituted by structural members. In this study, main forces between atoms in Carbon nanotube are described by 0.1 nanometer length circular beams and linear behaviors under compression are investigated. The linear behavior is in good agreement with results by other methods. This method can be used in nonlinear analysis of nanotube when the beam elements are properly configured.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.29 no.5
• /
• pp.437-445
• /
• 2016

Recently, polyurethane foam has been used in various industry fields to preserve temperature environment of structures, and a wide range of loads from the static to the dynamic are imposed on the material during a life period. The biggest characteristic of polyurethane foam is porosity as being polymeric material, and it is generally known that insulation performance of the material strongly depends on internal void size. In addition, polyurethane foam's mechanical behavior has high dependence on strain rate and temperature as well as being highly non-linear ductile for compression. In the non-linear compressive behavior, volume fraction of voids and elastic modulus decrease as strain increases. Therefore, in this study, temperature-dependent viscoplastic-damage constitutive model was developed to describe the non-linear compressive behavior with the aforementioned features of polyurethane foam.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.29 no.5C
• /
• pp.183-190
• /
• 2009

It is necessary to predict the deformation and stresses on soils to establish the nonlinear stress-strain relationship of geomaterials at various strain levels. Especially, a need exists to establish the pre-failure nonlinear characteristic of cemented granular geomaterials used in road constructions. In this paper, therefore, conventional granular soils were mixed with various cementing materials, such as cement and fly ash from coal combustion by-products. Then, the normalized nonlinear behavior of cemented geomaterials was assessed using unconfined compression test. In addition, various constitutive models of soils were evaluated for estimating pre-failure non-linear behavior of cemented geomaterials from the test results.

• Journal of the Korea Concrete Institute
• /
• v.23 no.5
• /
• pp.569-579
• /
• 2011

Reinforced concrete walls subjected to cyclic loading show complicated inelastic behaviors varying with aspect ratio, re-bar detail, and loading condition. In the present study, a macro model for nonlinear analysis of reinforced concrete walls was developed. For exact prediction of inelastic flexure-compression and shear behaviors, the macro model of the wall was idealized with longitudinal and diagonal uniaxial elements. The uniaxial elements consist of concrete and re-bars. Simplified cyclic models for concrete and re-bars under uniaxial loading was used. For verification, the proposed model was applied to slender, lowrise, and coupled walls subjected to cyclic loading. The results showed that the proposed method predicted the nonlinear behaviors of the walls with reasonable precision.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2010.04a
• /
• pp.613-616
• /
• 2010

본 논문에서는 라인파이프 강관의 압축-휨 좌굴 성능 평가 기법을 개발하기 위해 비선형 유한요소해석을 사용하였다. 고강도 강재의 연성거동을 모사하기 위해 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS의 사용자 재료모델을 사용하여 GTN(Gurson-Tvergaad-Needleman) 모델을 작성하였다. 실험결과와의 비교를 통해 재료모델상수를 결정하였으며 압축-휨 좌굴 실험의 모사에 사용하였다. 압축-휨 좌굴 성능 평가는 비선형 유한요소해석의 결과로부터 얻어진 한계압축변형률과 최대휨모멘트를 기준으로 수행될 수 있다. 개발된 성능 평가 기법은 고강도 강재를 이용한 라인파이프의 설계 시 대변형 거동 분석에 유용하게 사용될 수 있다.

• Journal of Navigation and Port Research
• /
• v.36 no.3
• /
• pp.181-187
• /
• 2012

Highly plastic clays in their normally consolidated states are not always linear but are concave downwards. Thus their compression index deceases with the increase of consolidation pressure. The $e-{\log}{\sigma}_{\upsilon}{\prime}$ curves of plastic or non-plastic silty clays are not linear but are convex upwards. In this paper, consolidation tests were conducted with several undisturbed field soils of Korea south coast and their $e-{\log}{\sigma}_{\upsilon}{\prime}$ plots are not always linear. In case of using Butterfield's method(liquid limit 50~100%), ${\ln}{\upsilon}-{\ln}{\sigma}_{\upsilon}{\prime}$ plots are linear. But some undisturbed samples which have void ratio over 2.24, liquid limit over 100% and plasticity index over 60% are not linear. In results of consolidation tests with remolded samples which contain silt(fly ash) contents of 90% has compression index increasing with the increase in consolidation pressure.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2009.04a
• /
• pp.379-382
• /
• 2009

횡방향으로 구속된 콘크리트의 응력-변형률 거동은 구속되지 않은 콘크리트와는 다른 거동을 한다. 보통강도 콘크리트에서 구속효과를 고려한 콘크리트 재료모델로는 Mander 모델이 대표적이며 고강도 콘크리트의 구속효과의 경우 여러 연구자들에 의하여 제안된 모델 중 공시체 수준의 실험결과와 잘 일치하는 Sakino-Sun 모델을 사용하였다. 보통강도에서는 Mander모델을 고강도 콘크리트에서는 Sakino-Sun 모델을 사용하였으나 중간 강도인 30-40MPa의 강도에서 Mander 모델과 Sakino-Sun 모델의 적용시 실험결과와 해석결과가 다소 차이를 보이며 또한 두 모델은 적용할 수 있는 최대 또는 최소 콘크리트 압축강도의 한계범위가 명확하지 않다. 따라서 이 연구에서는 30-40MPa의 강도의 횡방향으로 구속된 콘크리트의 비선형 재료모델을 제안하고 실제 30-40MPa의 압축강도를 갖는 콘크리트 공시체의 일축압축시험 결과와의 비교를 통해 그 적용성을 검토하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
• /
• 1999.03a
• /
• pp.25-31
• /
• 1999

암석 내에 포함된 불연속면으로 인하여 암석은 압축하중 하에서 복잡한 거동을 한다. 이러한 복잡한 거동은 변형률강화(strain hardening), 변형률연화(strain softening), 부피팽창(dilatancy)등의 비선형 거동을 포함하는데, 이들은 균열의 성장, 상호작용(interaction), 연합(coalescence) 등을 통하여 발생한다(Brace et al., 1972; Kranz, 1983). 이와 같은 암석의 비선형적 거동을 설명하기 위하여 여러 형태의 균열모형이 개발된 바 있다(Costin, 1985; Nemat-Nasser ＆ Horii, 1982; Wang & Kemeny, 1993; Jeon, 1998). (중략)

• Computational Structural Engineering
• /
• v.11 no.2
• /
• pp.57-69
• /
• 1998

이번 기사에서는 반복하중 하에서의 철근 콘크리트 구조물의 비선형 유한요소해석에 관한 연구를 정리한 CEB 보고서를 소개하고자 한다. 보고서의 분량이 190쪽으로 번역기사의 내용으로는 많지만, 매우 유익한 내용이라 생각되어 선택하였으며, 구체적인 수식은 생략하고 전반적인 내용의 흐름을 위주로 정리했다. 이 보고서의 내용은 콘크리트의 압축거동, 콘크리트의 인장거동, 철근의 거동, 콘크리트와 철근의 부착, 철근과 콘크리트 혹은 콘크리트와 콘크리트의 경계면 거동, 그리고 철근콘크리트의 유한요소모델링 등으로 이루어져 있다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2011.04a
• /
• pp.639-642
• /
• 2011

이 연구에서는 완전 조립식 교량 하부구조의 비선형해석을 위한 전산플랫폼을 개발하였다. 완전 조립식 교량 하부구조의 비선형거동을 정확하게 파악하고 합리적이면서 경제적인 설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 사용된 부착 또는 비부착 텐던요소는 유한요소법에 근거하며 프리스트레스트 콘크리트 부재의 콘크리트와 텐던의 상호작용을 구현할 수 있다. 그리고 접합면요소는 세그먼트 접합부의 비탄성거동을 예측할 수 있다. 제안된 해석기법은 수치예제에 대하여 비선형거동을 비교적 정확하게 예측하였다.