• 제목/요약/키워드: 소성점도

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연속체 절리와 록볼트 요소를 고려한 암반의 점소성 거동에 관한 수치해석 (Numerical Analysis of the Visco-plastic Behavior of Rock Mass Considering Continuum Joints and Rock Bolt Elements)

  • 노승환;이정인;이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제14권3호
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    • pp.215-228
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    • 2004
  • 지하암반의 변형은 단층, 절리 등의 불연속면을 따라 발생하므로 불연속면의 역학적 특성과 공간적인 분포형태는 구조물의 안정성에 근 영향을 미친다. 한편 연약암반에 높은 응력이 작용하는 경우에는 불연속면뿐만 아니라 무결암에서의 변형이 구조물의 안정성에 영향을 줄 수 있다. 이 연구에서는 암반구조물의 안정성 해석을 위하여 무결암과 절리, 그리고 록볼트를 점소성(visco-plastic) 재료로 가정하고, 연속체 개념을 적용하여 유변학적 모델(Rheological model)에 기초한 2차원 점소성 유한요소 프로그램을 개발하였다. 무결암 모델, 절리암반 모델, 록볼트로 보강된 절리암반 모델의 분석을 통하여 개발된 프로그램을 검증하였고, 각각의 모델에서 무결암의 해석 조건(탄성/점소성)에 따른 변위의 차이를 알아보았다. 연약암반에 높은 응력이 작용할 때, 무결암을 탄성으로 해석한 경우보다 점소성으로 해석한 경우에서 지하구조물의 변위가 더 크게 나타났다. 따라서 연약암반 내 지하구조물의 안정성 해석을 위해서는 절리와 록볼트 뿐만 아니라 무결암에 대해서도 점소성 모델을 적용하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다.

점소성 유동 입자법에 의한 굳지 않은 콘크리트의 유동해석 모델 (Model for Flow Analysis of Fresh Concrete Using Particle Method with Visco-Plastic Flow Formulation)

  • 조창근;김화중;최열
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.317-323
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    • 2008
  • 본 연구에서는 굳지 않은 콘크리트 및 유동 콘크리트의 흐름 거동에 관한 해석 시뮬레이션 모델의 개발에 관한 것으로, 입자법의 일종인 MPS법 (moving particle semi-implicit method)을 적용하였다. 콘크리트의 유동 현상을 점소성의 흐름 문제로 고려하였으며, 콘크리트 입자의 운동에 관한 지배방정식은 라그랑지 정식화의 Navier-Stokes 방정식과 질량보존의 법칙에 기초하도록 하였다. 굳지 않은 콘크리트의 점소성 흐름 구성관계의 정식화를 위하여 콘크리트는 부동 상태인 경우 고점성체의 유체로, 유동상태인 경우 항복응력 이후 점소성체의 유체로 모델링하였다. 개발된 모델을 이용하여 L-형 박스의 콘크리트 유동 시험에 대해 시뮬레이션 하였으며, 그 결과 예측된 흐름량은 실험의 흐름량과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 개발된 입자법의 해석 모델은 점소성 유체의 운동현상에 기초하여 정식화 되어 콘크리트 입자의 유동 및 운동 현상을 잘 묘사해 주는 것으로 평가된다.

Rigid-Body-Spring Network를 이용한 RC 보의 속도 의존적 파괴 시뮬레이션 (Rigid-Body-Spring Network with Visco-plastic Damage Model for Simulating Rate Dependent Fracture of RC Beams)

  • 임윤묵;김근휘;옥수열
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.265-268
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    • 2011
  • 하중 속도에 따른 콘크리트 재료의 역학적 특성은 구조물의 동적파괴거동에 영향을 미친다. 본 연구는, rigid-body-spring network를 이용하여 파괴해석을 수행하고, 거시적 시뮬레이션에서 속도효과를 표현하기 위하여 점소성 파괴모델을 적용하였다. 보정을 위해서 Perzyna 구성관계식의 점소성 계수들이 다양한 하중속도에 따른 직접인장실험을 통해서 결정되었다. 동정상승계수를 이용하여 하중 속도가 증가함에 따른 강도 증가를 표현하였고 이를 실험결과와 비교하였다. 다음으로 느린 하중속도와 빠른 하중속도에 따라 단순 콘크리트 보와 철근 콘크리트 보에 대한 휨 실험을 수행하였으며, 하중 속도에 따라서 서로 다른 균열 패턴을 관찰할 수 있었다. 빠른 하중은 보의 파괴가 국부적으로 나타나게 만드는데, 이는 속도 의존적 재료의 특성 때문이다. 구조적인 측면에서, 보강재는 느린 하중속도에서 균열의 크기를 줄이고 연성을 높이는 데 큰 영향을 미친다. 본 논문은 속도 의존적 거동에 대한 이해와 동적하중에 대한 보강효과를 제시한다.

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석유비축을 위한 지하저장공동의 탄.점소성 동적해석 (Elasto-viscoplastic Dynamic Analysis of Subterranean Storage Cavern for Petroleum Reserve)

  • 진지섭;김수석
    • 전산구조공학
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    • 제2권2호
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    • pp.53-62
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    • 1989
  • 최근에 원유와 석유제품을 저장하기 위한 지하공동의 필요성이 급증하고 있다. 지하저장공동의 동적응답을 구하기 위하여 재료비선형(탄.점소성)과 기하학적 비선형 효과를 모두 고려한 프로그램 VISDYN을 작성하여 그 유효성을 확인하였다. 프로그램 VISDIN을 이용하여 지하저장 공동의 탄.점소성 동적해석을 수행한 결과 공동을 굴착한 후 지반이 안정상태에 도달한 때의 변위와 굴착 직후의 변위는, 동적인 변위 응답에서는 차이가 거의 없음을 알 수 있었다.

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개방형 RTP(Rapid Thermal Pressing)공정의 점소성 유한요소해석 (Finite Element Analysis with Viscoplastic Formulation in Open-Die RTP Process)

  • 손지원;임성한;오수익
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.284-289
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    • 2004
  • Since polymer materials at elevated temperatures are usually rate-sensitive, the analysis of RTP process requires considering the effect of the rate-dependent. The material behavior that exhibits rate-sensitivity is called visco-plastic. A two-dimensional visco-plastic finite element formulation which constitutive equation is based on the formulation proposed by Perzyna is presented. This Paper is purposed to calcuate pressure distribution on PMMA in compression process and to predict the relationship with defects after demolding process. This paper analyzes, both analytically and numerically, the pressure distributions on the surface of PMMA during open-die RTP process. In this research, PMMA is used to be simulated at $110^{\circ}C$ near the transition temperature.

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전기 업셋팅 공정의 강열점소성 유한요소해석 (Rigid-thermoviscoplastic finite element analysis of an electric upsetting process)

  • 이민철;최인수;김홍태;전만수
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.177-182
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    • 2007
  • We simulated an electric upsetting process by the rigid-thermoviscoplastic finite element method. Several engineering assumptions were made to calculate the heat generation due to the electric resistance. The skin effect of the bar was taken into account for the heat generation. The approach was applied to simulate an artificial electric upsetting process for the exhaust valve of the ship engine.

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물유리계 약액고결토의 점.소성특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Visco-Plastic Characteristics of Silicate-Grouted Soil)

  • 정형식;유재일
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제4권3호
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    • pp.53-62
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    • 1988
  • 地盤土가 長時間에 걸쳐서 파괴강도보다 작은 一定持續力下에 있게 되면 시간의 경과와 더불어 크리이프(Creep)현상에 의해 변형이 지속적으로 증가되어 파괴에 이르기도 한다. 이러한 creep거동에 의한 地盤變形은 지반의 탄성.점성.소성특성에 따라 다양하게 나타난다. 따라서 본 연구에서는 固結土에 대한 일축 크리이프실험결과로부터 고결토의 점.소성특성에 대해 고찰하였다. 연구결과 물유리계약액고결토의 流變學的 모델(Rheological Model)은 Vyalov의 모델로 결정할 수 있으며, 고결토의 점.소성특성은 硅酸鹽(Silicate) 농도와 밀접한 관계가 있음이 발견되었다.

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인장하중을 받는 아스팔트 혼합물의 점탄소성 모형의 개발 (Development of ViscoElastoPlastic Continuum Damage (VEPCD) Model for Response Prediction of HMAs under Tensile Loading)

  • ;;서영국;이광호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권1D호
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    • pp.45-55
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    • 2008
  • 아스팔트 혼합물의 거동을 정확하게 예측하기 위하여 점탄소성 연속체 손상모형(이하 점탄소성 모형)을 개발하였다. 본 논문에서는 인장조건에서 점탄소성 모형의 개발과 4가지 혼합물(일반 밀입도, SBS, CR-TB, Terpolymer)을 이용한 모형의 검증과정을 다루고 있다. 모형 개발을 위해서 실내시험으로 측정한 아스팔트 혼합물의 전체 응답을 점탄성과 점소성 성분으로 구분하여 분석하였다. 점탄성 연속체 손상모형으로는 미세균열이 지배적인 상태에서 아스팔트 혼합물의 시간 의존적 거동을 해석하고, 고온 혹은 저속 하중 조건에서 발생한 영구변형(시간 종속과 비종속 성분을 모두 포함)은 점소성 모형으로 해석하였다. 변형률 분해 원리에 근거하여 각각의 모형을 통합하여 점탄소성 연속체 손상모형(VEPCD)을 개발하였다. 모형의 변수 결정을 위해서 직접인장시험을 수행하고 각각의 혼합물에 대한 선형 점탄성은 동탄성계수와 시간-온도 전이계수 그리고 위상각의 주곡선으로 정의하였다. 개발된 점탄소성 모형의 예측 성능을 평가하기 위하여 두 종류의 실내시험 실시하고 그 결과를 분석하였다 : 1) 단일 변형률 인장 시험, 2) 임의 하중조건을 모사한 피로 시험.

점소성 재료의 인발과 변형역 중심에서의 정수압에 관한 연구 (Hydrostatic pressure in the center of wire drawing and extrusion of viscoplastic material)

  • ;오흥국
    • 대한기계학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.170-177
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    • 1981
  • 1,200.deg.C에서의 단조철은 점소성을 나타내며 인발과 압출시 변형영역이 구형수렴형태가 됨을 실험을 통하여 나타난다. 이 변형역 모델로부터 평형방정식을 사용하여 평균 압출 및 인발응력과 정수압을 계산해 낸다. 평균 압출 및 임발응력은 상계 해석 방법에 의한 결과와 비교하여 본 연구의 해석방법의 유효성을 타진하고 정수압은 다른 연구자들의 결과와 비교 검토되며 특히 냉간가공의 경우와 비교 검토 된다. 그 외에 마찰계수, 급형각도와 단면감소율의 영향에 대해서도 논의 된다.

2차원 열간 단조에서의 변형과 온도의 연계 해석과 비연계 해석 비교

  • 조종래;박치용;천명식;윤정호;양동열
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.839-849
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    • 1990
  • 본 연구에서는 위와 같은 열 점소성 해석의 여러 수치해석 기법을 첫째, 변형 과 온도 해석을 연계 방식과 비연계 방식으로 계산한 후 결과를 검토하고, 둘째, 온도 해석을 유한 요소법과 유한 차분법으로 계산한 후 각각의 장단점과 효율적 방법을 검 토하는데 목적이 있다.또한 이 결과로 계속적인 3차원 열 점소성 해석 연구수행의 기초를 마련하고자 한다.