• 제목/요약/키워드: 소성변형률 한계

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재료 특성에 기반한 철근콘크리트 휨부재의 소성회전능력 산정 (Evaluation of Plastic Rotational Capacity Based on Material Characteristics in Reinforced Concrete Flexural Members)

  • 최승원;김우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.825-832
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    • 2010
  • 철근콘크리트 구조물은 위험 단면이 휨강도에 도달하더라도 이 단면에서 소성힌지가 형성되어 휨모멘트가 재분배되어 곧바로 파괴에 도달하지 않는다. 이러한 소성힌지 영역에서 발생하는 비탄성 변형에 의해 소성 회전이 발생한다. 소성힌지길이는 주로 재료 특성에 영향을 받는다. 이 연구에서는 유로코드2에서 제시하고 있는 재료 모델로부터 산정된 휨곡률 분포로부터 소성힌지길이와 소성회전각을 일관되게 산정하였다. 재료 모델의 한계값 즉, 콘크리트 극한변형률, 철근 극한변형률 및 철근의 경화비(k)가 소성회전능력에 미치는 영향을 분석하였다. 해석 결과 콘크리트 극한변형률 및 철근 극한변형률이 증가함에 따라 소성회전능력이 증가하였고 특히, 철근의 경화비(k)가 증가함에 따라 소성 회전각은 크게 증가되는 것으로 나타났다. 따라서 각 재료 모델의 한계값 결정에 세심한 주의가 필요할 것으로 나타났다.

슬립모델을 이용한 변형률의존 유한변형 탄소성재료의 구성방정식 개발 (A Rate-Dependent Elastic Plastic Constitutive Equation in Finite Deformation Based on a Slip Model)

  • 남용윤;김사수;이상갑
    • 대한조선학회논문집
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    • 제34권1호
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    • pp.77-86
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    • 1997
  • 최근들어 안전하고 합리적인 구조를 설계하기 위하여 구조물의 내충돌 또는 내충격에 대한 요구와 관심이 높아지고 있는데, 이러한 문제들은 아주 짧은 시간동안에 대변형이 일어나는 비선형문제라는 특징이 있다. 구조재료는 변형속도가 빨라짐에 따라 정적인 범주에서 보이는 거동과는 달리 변형률 의존적인 거동을 보인다. 따라서 대변형 소성문제인 충돌해석 등에는 종래 사용하여 온 변형률 비의존 재료구성방정식으로는 한계가 있다. 이 논문에서는 이러한 점을 개선하기 위하여 연강의 소성거동을 잘 나타낼 수 있는 소성슬립모델을 채용하고, 비선형경화를 도입하여 변형도 적용범위를 확장한 대변형 탄소성 변형률의존 재료구성방정식을 제시하였다. 본 구성방정식의 특징으로 항복조건과 하중조건이 필요없기 때문에 계산이 간편하며, 전위밀도와 속도로써 소성을 표현하기 때문에 보다 물리적인 의미를 가지고 금속재료의 소성현상을 나타낼 수 있다.

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Mg합금 온간판재 성형시 성형한계에 미치는 변형률 속도의 영향 (An Effect of Strain rate of Forming limits of Mg Alloy at Warm Sheet Forming)

  • 정진호;김민철;이영선;권용남;이정환
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.279-280
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    • 2007
  • In this study, it is investigated that the effect of material properties such as various temperature, forming speed and strain rates on formability and forming limits of Mg alloy sheet in square cup deep drawing. Since the sheet metal forming of Mg alloy is perform at elevated temperature, the effect of strain rates related with the forming temperature and forming speed is very important factor for formability and forming limits. Therefore, the investigation for process variables is necessary to improve formability and forming limits. Also, the effects of strain rate and thickness transformation were studied by the experimental and FE analysis using the square cup deep drawing. The temperature, forming speed, and strain rates were investigated. Forming of Mg alloy takes consider into temperature, proper forming speed and strain-rate the formed parts were good without defects fur forming limits.

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변형률속도 효과를 고려한 AZ31B 판재의 온간 성형한계도 예측 (Prediction of the Forming Limit Diagram for AZ31B Sheet at Elevated Temperatures Considering the Strain-rate Effect)

  • 최선철;김형종
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.172-175
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    • 2009
  • The purpose of this study is to predict the forming limit diagram (FLD) of strain-rate sensitive materials on the basis of the Marciniak and Kuczynski (M-K) theory. The strain-rate effect is taken into consideration in such a way that the stress-strain curves for various strain-rates are inputted into the formulation as point data, not as curve-fitted models such as power function. To solve the nonlinear system of equations derived from the equilibrium and constraints in the groove region and the safe zone, the Newton-Raphson method is used. The theoretical FLDs using four different yield criteria, that are von Mises, Hill (1948), Hill (1979), Logan and Hosford, are compared with the experimental, numerical (FEA) and other theoretical results. A new trial is made where a modified M-K model having n-step grooves is introduced to describe a real localized neck.

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매쉬-심 용접 판재의 성형 한계 (Forming Limit of Mash-seam Welded Sheets)

  • 김형목;허영무;양대호;서대교
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1997년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.222-225
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    • 1997
  • This paper describes experimental investigation on the forming limit for mash-seam welded sheets. The uniaxial tensile test was conducted to evaluate the mechanical properties of weld bead. Experimental forming limit diagrams were investigated for the different thicknesses and properties of welded sheets.

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변형연화현상을 고려한 철근콘크리트 골조의 비선형 해석 (Nonlinar Analysis of Reinforced Concrete Frames Considering The Strain-Softening of Concrete)

  • 김진근;이태규
    • 콘크리트학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.105-114
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    • 1989
  • 휨을 받는 철근콘크리트 부재 단면의 연화현상은 구조물의 파괴하중 해석시 중요한 인자로 작용한다. 일반적인 탄-소성 이론에 근거한 소성한계해석법을 사용할 경우 철골 구조물에는 적합하지만 철근콘크리트 구조물에는 최대하중 이후의 연화현상으로 인하여 이 이론은 부적합하게 된다. 따라서 본 논문의 주목적은 변위제어방법을 사용하여 철근콘크리트 구조물이 파괴될 때까지의 완전한 거동을 이끌어 내는 것이다. 프로그램을 사용한 계산결과를 보다 빠르고 경제적으로 이끌어 내기 위하여 단면의 성질인 모멘트-곡률, 축력-축\ulcorner향 변형률, 그리고 전단력 변형률 곡선 등을 여러개의 직선적으로 단순화한 모델식을 사용하여 해석한다. 또한 연화현상을 고려한 유한요소의 해석결과는 사용된 요소의 크기에 따라 결과가 매우 다르게 나타나기 때문에 이를 방지하기 위하여 파괴에너지 개념을 도입하여 모멘트-곡률 곡선을 보정하여 구조계산에 적용시킨다. 이와 같이 단면을 층으로 나누어 해석하지 않고 직접 단면의 성질을 나타내는 곡선들을 적용한 본 프로그램으로 보와 골조를 해석한 결과는 실제적인 실험결과와 비교하였을 경우 거의 일치하게 나타난다.

공진주/비틂 전단(RC/TS)시험기를 이용한 점성토의 변형특성 (Deformational Characteristics of Cohesive Soils Using Resonant Column / Torsional Shear Testing Equipment)

  • 김동수
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제11권1호
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    • pp.113-126
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    • 1995
  • 점성토의 변형특성을 연구하기 위하여 공진주(RC)시험과 비틀전단(75)시험을 저변형률 및 중간 변형률하에서 실시하여 변형률의 크기,진동주파수,하중반복회수의 영향을 살펴보았다. 소 성지수가 이들의 영향을 평가하는데 중요한 변수임을 알 수 있었다. 실험에 사용된 시료로는 불 교란 실트 및 점토와 실험실에서 다져진 노상토를 사용하였다. 선형한계변형률이하에서 전단탄 성계수는 하중반복회수와 변형률의 크기에 영향을 받지 않았으며, RC시험에서 얻은 최소감소비가 1.1%에서 1.7%영역에서 존재하였다. 점성토의 선형한계변형률은 구속압과 소성지수에 따라 증가하였으며 사질토와 비교하여 넘은 선형영역을 보였다. 반복한계변형률이상의 변형률하에서는 전단탄성계수는 하중반복회수에 따라 감소하였지만 감쇠비는 영향을 받지 않았다. 진동주파수의 영향에 의해 RC시험에서 얻은 점성토의 전단탄성계수와 감쇠비는 RC시험결과보다 컸다. 전단탄성계수는 진동주파수의 대수증가에 따라 선형적으로 증가하였고 감쇠비의 경우 2Hz이하의 저주파수영역에서는 영향을 받지 않았다.

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변형률속도 효과를 고려한 AZ31B 판재의 온간 성형한계도 예측 - II (Prediction of the Forming Limit Diagram for AZ31B Sheet at Elevated Temperatures Considering the Strain-rate Effect - II)

  • 최선철;김헌영;김형종
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.285-288
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    • 2009
  • The purpose of this study is to predict the forming limit diagram (FLD) of strain-rate sensitive materials on the basis of the Marciniak and Kuczynski (M-K) theory. The strain-rate effect is taken into consideration in such a way that the stress-strain curves for various strain-rates are inputted into the formulation as point data, not as curve-fitted models such as power function. Tensile tests and R-value tests were carried out at several levels of temperature and strain-rate from $25^{\circ}C$ to $300^{\circ}C$ and 0.16 to 0.00016/s, respectively to obtain the mechanical properties of AZ31B magnesium alloy sheet. The FLD of this material was experimentally obtained by limit dome height tests with the punch velocity of 0.1 and 1.0 mm/s at $250^{\circ}C$. The M-K theory-based FLD predicted using Yld2000-2d yield criterion was compared with the experimental results.

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축대칭 프레스가공 제품의 변형률 예측기술과 변형여유 해석에의 적용 (A method of calculating strain state and forming severity analysis for axisymmetric sheet formed parts.)

  • 박기철;남재복;최원섭
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1994년도 박판성형기술의 진보
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    • pp.173-184
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    • 1994
  • A method of obtaining deformation severity of axisymmetric shape deep-drawn products was developed. Strain states of products produced by single or multi-stage drawing were predicted by using finite element analysis. This method used minimization of potential energy between the known shape of final product and the unknown in initial blank. And that was done numerically by nonlinear finite element method. Deformation theory of plasticity was used for practical purposes. From predicted strain states of drawn parts, deformation severity was found by using forming limit diagrams.

AZ31 합금 판재의 변형모드에 따른 성형한계에 관한 연구 (A Study of Forming limits of Transformation mode of AZ31 Alloy sheet)

  • 정진호;이영선;권용남;이정환
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.378-382
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    • 2008
  • Since the sheet metal forming of Mg alloy is perform at elevated temperature, the effect of strain rates related with the forming temperature and forming speed and R-value is very important factor for formability and forming limits and deep drawing. It is investigated that the effect of material properties such as various temperature, forming speed and strain rates on formability and R-value of Mg alloy sheet in round cup deep drawing. Therefore, the investigation for process variables is necessary to improve formability and forming limits and deep drawing. Also, the effects of strain rate and drawbility were studied by the experiment. The temperature, forming speed, and strain rates and R-value are investigated. Forming of Mg alloy takes consider into temperature, proper forming speed and strain-rate and R-value the formed parts were good without defects for forming limits and deep drawing.

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