Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.15
no.5
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pp.1486-1494
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1991
본 연구에서는 분말단조 공정의 유한요소 컴퓨터 시뮬레이션을 위한 기초연구 로 다공질예비성형체의 기지(matrix)인 합금강의 변형률 속도와 온도에 따른 일축 압 축하의 열-점소성 거동을 조사하였다. 변형률 속도와 온도의 영향을 동시에 고려하 기 위하여 변형률 속도 .epsilon.=$10^{-4}$, $10^{-2}$ 및 $10^{-1S-1}$과 온도범위 800~ 1200.deg. C에 대하여 실험하였다.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2010.04a
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pp.542-545
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2010
재료의 마이크로 스케일 해석에서 결정의 geometrically necessary dislocation (GND) 효과에 의한 소성구배(plastic gradient)를 고려하는 것은 재료의 소성 거동을 분석하는데 영향을 미친다. 본 연구에서는 먼거리(long range)에서 전위(dislocation)의 영향을 고려하는 GND의 효과를 적용하여 소성 구배의 영향을 받는 다결정(polycrystal) 고체의 거동을 유한요소해석을 이용하여 살펴보았다. 재료의 거동을 분석하기 위해 탄성(elastic)과 소성(plastic) 변형에 먼 거리 변형률(long range strain)을 고려한 항(term)이 포함된 변형 구배(deformation gradient)의 multiplicative decomposition 모델을 사용하였다. 먼 거리 변형률에 의한 영향을 고려하기 위해 구배 경화 계수(gradient hardness coefficient)와 먼 거리 변형률 길이에 대한 재료변수(parameter)가 사용되었다. 각각의 계수들이 다결정 고체의 거동에 미치는 영향을 확인하기 위해 두 변수의 적용에 따른 다결정 고체의 거동을 분석하였다. 다결정 재료의 GND 효과에 의한 소성 구배 효과를 고려해서, 고려하지 않은 경우와 비교하여 발생하는 경화(hardening)의 차이를 분석함으로서 GND에 의한 다결정 고체 거동의 영향을 확인하였다.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2010.04a
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pp.504-507
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2010
본 논문에서는 저온용 오스테나이트계 스테인리스강(ASS)의 온도 및 변형률 속도의 영향을 고려한 통합 구성 방정식 및 손상 모델을 제안하였다. 저온 영역에서, 304L ASS의 온도 및 변형률 속도별 인장 실험을 시행하였다. 그 결과, 변형 유기 마르텐사이트 상변태에 의해 상변태 유기 소성(TRIP)이 저온에서 현저히 나타났으며 온도 및 변형률 속도의 영향이 지대하였다. 실험 결과를 바탕으로 ASS의 저온 거동 및 특성을 규명하여 수치 모델에 반영하였다. 저온에서 일어나는 2차 경화 현상을 표현하기 위해, Bodner/Partom 점소성 구성 방정식을 수정하고 Tomita/Iwamoto 변형 유기 상변태 모델을 구성 방정식에 적용시켰다. 저온 연성 파단 현상을 표현하기 위해, Bodner/Chan 손상모델을 수정하여 접목시켰다. 제안된 모델을 유한요소 프로그램에 탑재시키고, 온도 및 변형률 속도 의존 재료 정수를 결정하였다. 저온 영역에서, 온도 및 변형률 속도별 재료 거동을 시뮬레이션하고 이를 실험 결과와 비교 및 검증하였다.
Although a critical section reaches its flexural strength in reinforced concrete structures, the structure does not always fail because moment redistribution occurs during the formation of plastic hinges. Inelastic deformation in a plastic hinge region results in plastic rotation. A plastic hinge mainly depends on material characteristics. In this study, a plastic hinge length and plastic rotation are evaluated using the flexural curvature distribution which is derived from the material models given in Eurocode 2. The influence on plastic capacity the limit values of the material model used, that is, ultimate strain of concrete and steel and hardening ratio of steel(k), are investigated. As results, it is appeared that a large ultimate strain of concrete and steel is resulting in large plastic capactiy and also as a hardening ratio of steel increases, the plastic rotation increases significantly. Therefore, a careful attention would be paid to determine the limit values of material characteristics in the RC structures.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.17
no.4
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pp.718-725
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2016
In this study, the plastic flow curve of commercially pure titanium sheet (CP Ti) actively used in the plate heat exchanger etc., was evaluated. The plastic flow curve known as hardening curve is a key factor needed in conducting finite element analyses (FEA) for the forming process of a sheet material. A hydraulic bulge test was performed on the CP Ti sheet and the strain in this test was measured using the DIC method and ARAMIS system. The measured true stress-true strain curve from the hydraulic bulge test (HBT) was compared with that from the tensile test. The measured true stress-true strain curve from the hydraulic bulge test showed stable plastic flow curve over the strain range of 0.7 which cannot be obtained in the case of the uniaxial tensile test. The measured true stress-true strain curve from the hydraulic bulge test can be fitted well by the hardening equation known as the Kim-Tuan model.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.35
no.9
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pp.1041-1050
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2011
An elasto-plastic finite element method using the theory of strain gradient plasticity is proposed to evaluate the size dependency of structural plasticity that occurs when the configuration size decreases to micron scale. For this method, we suggest a low-order plane and three-dimensional displacement-based elements, eliminating the need for a high order, many degrees of freedom, a mixed element, or super elements, which have been considered necessary in previous researches. The proposed method can be performed in the framework of nonlinear incremental analysis in which plastic strains are calculated and averaged at nodes. These strains are then interpolated and differentiated for gradient calculation. We adopted a strain-gradient-hardening constitutive equation from the Taylor dislocation model, which requires the plastic strain gradient. The developed finite elements are tested numerically on the basis of typical size-effect problems such as micro-bending, micro-torsion, and micro-voids. With respect to the strain gradient plasticity, i.e., the size effects, the results obtained by using the proposed method, which are simple in their calculation, are in good agreement with the experimental results cited in previously published papers.
Calculating the distribution of stresses and displacements around a circular tunnel excavated in infinite isotropic rock mass subjected to hydrostatic stress condition is one of the basic problems in rock engineering. While closed-form solutions for the distribution are known if rock masses are considered as elastic, perfectly plastic, or brittle-plastic media, a few numerically approximated solutions based on various simplifying assumptions have been reported for strain-softening rock mass. In this study, a simple numerical method is introduced for the analysis of strain-softening behavior of the circular tunnel in Mohr-Coulomb rock mass. The method can also applied to the analysis of the tunnel in brittle-plastic or perfectly plastic media. For the brittle-plastic case where closed-formsolution exists, the performance of the present method is verified by showing an excellent agreement between two solutions. In order to demonstrate the strain-softening behaviors predicted by the proposed method. a parameter study for a softening index is given and the construction of ground reaction curves is carried out. The importance of defining the characteristics of dilation in plastic analysis is discussed through analyzing the displacements near the surface of tunnel.
In order to analyze effects of strain rate on consolidation of natural clay, this paper presents a nonlinear elasto viscoplastic model in which viscoplastic behavior is modeled by a unique effective stress-strain-strain rate relationship (equation omitted). The predicted values using numerical analysis are compared with measured ones in several laboratory tests such as creep test, multistage load test, and relaxation test for Berthierville clay. It is possible to estimate consolidation behavior of natural clay with reasonable accuracy using the proposed nonlinear viscoplastic model.
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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v.9
no.1
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pp.57-64
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2009
This study intends to evaluate of the characteristics of pavement deformation and develop the model for prediction model in the asphalt layer using a regression analysis. In test, there are two different asphalt binders and 5 different aggregate types. The air voids of hot mix asphalt are 6% and 10% for target value. Repeated triaxial compression test with 3 different confining pressures was used for test at 3 different test temperatures. It is going to verify the main parameters for permanent deformation of HMA and to develop the distress model. This paper is to figure out the factor affecting the pavement deformation, and then to develop model the pavement deformation for asphalt mixture. Also, the reliability of prediction model has been studied. The permanent deformation prediction model for asphalt mixtures with temperature, loading time, and air voids has been developed and the proposed permanent deformation prediction model has been validated by using the multiple regression approach which is called Statistical Package for the Social Sciences(SPSS).
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2004.05a
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pp.72-72
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2004
대부분의 금속 재료는 제조 공정 중에 인장, 압축, 압연, 압출, 인발 등 소성 변형을 수반하는 가공의 단계를 거치게 된다. 가공 단계에서 가해준 변형률 및 이에 따라 형성된 전위구조 등은 생산재의 기계적 성질에 많은 영향을 미친다. 그리고 소성 변형이 수반되는 또 하나의 과정은 피로, 크리프 손상 등의 소성 변형을 수반하게 되는 기계적 손상이다 이러한 기계적 손상에 의해서도 전위가 도입되며, 전위의 집적부위에서 균열이 생성되기도 한다. 따라서 기계적 손상을 비파괴적으로 평가하는데 있어서도 소성 변형의 영향을 파악하는 것이 하나의 중요한 문제가 된다.(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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