• 제목/요약/키워드: 응력-변형도 곡선

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Dynamic Deformation Characteristics of Cohesionless Soils in Korea Using Resonant Column Tests (공진주시험을 이용한 국내 비점성토 지반의 동적변형특성)

  • 김동수;추연욱
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.17 no.5
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    • pp.115-128
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    • 2001
  • 본 논문에서는 반복하중이나 지진하중을 받는 지반-구조물 시스템의 설계에 필수적인 변수인 전단탄성계수와 감쇠비에 대한 연구를 국내에 존재하는 비점성토 지반에 대하여 수행하였다. 국내 퇴적토지반 및 풍화토지반에서 채취된 자연시료와 입도분포를 조정하여 제작한 시료를 포함하여 총 60개의 시료에 대하여 20kPa에서 500kPa의 구속응력 범위에서 공진주 시험을 수행하고, 이를 조립질 사질토, 실트 및 실트질 모래, 풍화토의 3개의 그룹으로 나누어 결과를 정리하였다. 저변형률 영역의 변형특성인 최대전단탄성계수와 최소감쇠비에 대하여 구속응력의 영향을 확인하였다. 최대전단탄성계수를 예측하는 경험식을 3개의 그룹별로 제안하였다. 최소감쇠비는 구속응력에 따른 분포영역을 제시하였다. 세립분이 적은 조립질 사질토의 경우, 비선형 변형특성이 구속응력의 영향을 뚜렷이 받고 있어 이를 주요한 변수로 고려하여 대표곡선과 분포영역을 제안하였다. 구속응력의 영향을 적게 받는 실트 및 실트질 모래와 풍화토는 구속응력에 관계없이 대표곡선과 분포영역을 제안하였다. 제안된 각 시료의 대표곡선과 기존의 Vucetic-Dobry와 Seed-Idriss가 제안한 곡선과 비교하였다. 본 논문의 연구결과는 국내지반의 비점성토 지반에 대한 지진해석이나 동하중을 받는 시스템의 해석시 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

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3-Node Relaxed-Equiribrium Hybrid-Mixed Curved Beam Elements (완화된 평형조건을 만족하는 응력함수를 가지는 3절점 혼합 곡선보요소)

  • Kim, Jin-Gon
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.21 no.2
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    • pp.153-160
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    • 2008
  • In this study, we propose a new three-node hybrid-mixed curved beam element with the relaxed-equiribrium stress functions for static analysis. The proposed element considering shear deformation is based on the Hellinger-Reissner variational principle. The stress functions are carefully chosen from three important considerations: (i) all the kinematic deformation modes must be suppressed, and (ii) the spurious constraints must be removed in the limiting behaviors via the field-consistency, and (iii) the relaxed equilibrium conditions could be incorporated because it might be impossible to select the stress functions and parameters to fully satisfy both the equiribrium conditions and the suppression of kinematic deformation modes in the three-node curved beam hybrid-mixed formulation. Numerical examples confirm the superior and stable behavior of the proposed element regardless of slenderness ratio and curvature. Besides, the proposed element shows the outstanding performance in predicting the stress resultant distributions.

Study on the Estimation of Duncan & Chang Model Parameters-initial Tangent Modulus and Ultimate Deviator Stress for Compacted Weathered Soil (다짐 풍화토의 Duncan & Chang 모델 매개변수-초기접선계수와 극한축차응력 산정에 관한 연구)

  • Yoo, Kunsun
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.19 no.12
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    • pp.47-58
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    • 2018
  • Duncan & Chang(1970) proposed the Duncan-Chang model that a linear relation of transformed stress-strain plots was reconstituted from a nonlinear relation of stress-strain curve of triaxial compression test using hyperbolic theory so as to estimate an initial tangent modulus and ultimate deviator stress for the soil specimen. Although the transformed stress-strain plots show a linear relationship theoretically, they actually show a nonlinearity at both low and high values of strain of the test. This phenomenon indicates that the stress-strain curve is not a complete form of a hyperbola. So, if linear regression analyses for the transformed stress-strain plot are performed over a full range of strain of a test, error in the estimation of their linear equations is unavoidable depending on ranges of strain with non-linearity. In order to reduce such an error, a modified regression analysis method is proposed in this study, in which linear regression analyses for transformed stress-strain plots are performed over the entire range of strain except the range the non-linearity is shown around starting and ending of the test, and then the initial tangent modulus and ultimate deviator stresses are calculated. Isotropically consolidated-drained triaxial compression tests were performed on compacted weathered soil with a modified Proctor density to obtain their model parameters. The modified regression analyses for transformed stress-strain plots were performed and analyzed results are compared with results estimated by 2 points method (Duncan et al., 1980). As a result of analyses, initial tangent moduli are about 4.0% higher and ultimate deviator stresses are about 2.9% lower than those values estimated by Duncan's 2 points method.

Localizd Failure and Fracture energies in Concrete under Compression (압축 응력 하에서의 콘크리트의 파괴거동)

  • 최석환
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.9 no.6
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    • pp.165-174
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    • 1997
  • 고강도 및 보통강도 콘크리트의 압축파괴 거동에 영향을 미치는 요소들 (재료의 강도, 시편의 세장비, 전단구속, 실험장치의 강성, 피드백 신호)에 관한 연구가 수행되었다. 피드백 신호로 자동 조절되는 유압 실험기계항에서 원주변형 피드백 신호를 사용하여 연화곡선을 구했다. 재하장치로부터의 단부 전단 구속을 줄이면 제한된 영역 안에서 재하방향 균형이 형성되고, 또한 연화곡선의 경사가 급해지고 파괴에너지도 작아진다. 이때 길이가 큰 시편에서 파괴에너지가 커지는 것은 안장과는 달리 단순균열이 형성되는 것이 아니고 , 파괴가 용적을 가진다는 것을 의미한다. 압축응력하의 국부 파괴는 재료특성이 아니므로, 단부 전단구속이 없더라도 재료적 특성으로서의 응력-변형도 곡선은 정하기 어렵다.

Cyling Load Test of Architectural Glass Fiber Membrane (건축용 유리섬유 막재의 반복하중 시험)

  • Park, Kang-Geun;Yoon, Sung-Kee;Lee, Jang-Bok;Jun, Woo-Hong
    • Proceeding of KASS Symposium
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    • 2008.05a
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    • pp.31-36
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    • 2008
  • Architectural membrane are now used in the roof of large span structures throughout the world with the merits of free shape and lightness. Some membrane have some problems of structural capacity by the wind or snow load conditions, large span structures was shown to the tearing of the membrane. This paper is the experimental test on the stress strain curve of cycling load for the glass fiber membrane. In the result of stress strain relationship curve by the cycling load, glass fiber membrane was reduced the tensile strength, the polyester membrane was shown to occur the increase of displacement without load reduction in each load step.

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원자력 배관용 스테인레스강의 파괴저항곡선 예측

  • 장윤석;석창성;김영진
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.05a
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    • pp.796-802
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    • 1995
  • 본 연구의 목적은 원자력 배관용 스테인레스강의 J-R곡선을 예측하기 위한 2가지 방법 올 제시하는 것이다. 첫 번째 방법에서는 균열길이/시편폭 비를 변수로 한 탄소성 유한요소해석을 수행하여 파괴변형률에 근거한 P-$\delta$곡선을 얻고, 이 결과로부터 일반궤적법을 응용하여 J-R곡선을 구하였다. 두 번째 방법에서는 $\sigma$-$\varepsilon$곡선과 J-R곡선의 상관관계를 통계처리하여 응력-변형률시험결과로부터 J-R곡선을 예측할 수 있는 실험식을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 방법들을 이용하여 구한 예측결과는 실험결과와 대체로 잘 일치하였다.

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Characteristics of Stress-strain Relationship of Concrete Confined by Lateral Reinforcement (횡철근에 의해 횡구속된 콘크리트의 응력-변형률 특성)

  • Jeong, Hyeok-Chang;Kim, Ick-Hyun
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.13 no.3
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    • pp.67-80
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    • 2009
  • The basic concept of seismic design is to attain the ductility required in a design earthquake. This ductility can be obtained by providing sufficient lateral confinements to the plastic hinge regions of columns. The most cost-effective design might be derived by determining the proper amount of lateral confinement using a stress-strain relationship for confined concrete. Korean bridge design code requires the same amount of lateral confinement regardless of target ductility, but Japanese design code provides the stress-strain relationship of the confined concrete to determine the amount of lateral confinement accordingly. While design based on material characteristics tends to make the design process more involved, it makes it possible to achieve cost-effectiveness, which is also compatible with the concept of performance-based design. In this study, specimens with different numbers of lateral confinements have been tested to investigate the characteristics of the stress-strain relationship. Test results were evaluated, using several empirical equations to quantify the effects.

Material Model and Thermal Response Analysis of Concrete at Elevated Temperatures (고온에서의 콘크리트 재료모델과 열거동해석)

  • 강석원;홍성걸
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.13 no.3
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    • pp.268-276
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    • 2001
  • A numerical model for the thermal response analysis of concrete structures is suggested. The model includes the stress-strain relationship, constitutive relationship, and multiaxial failure criteria at elevated temperature conditions. Modified Saenz's model was used to describe the stress-strain relationship at high temperatures. Concrete subjected to elevated temperatures undergoes rapid strain increase and dimensional instability. In order to explain those changes in mechanical properties, a constitutive model of concrete subjected to elevated temperature is proposed. The model consists of four strain components; free thermal creep strain, stress-induced (mechanical) strain, thermal creep strain, and transient strain due to moisture effects. The failure model employs modified Drucker-Prager model in order to describe the temperature dependent multiaxial failure criteria. Some numerical analyses are performed and compared with the experimental results to verify the proposed model. According to the comparison, the suggested material model gives reliable analytical results.

Determination of Dynamic Tensile Behavior of Al5052-H32 using SHPB Technique (SHPB 테크닉을 이용한 Al5052-H32의 동적 인장 거동 규명)

  • 이억섭;김면수;백준호
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.790-794
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    • 1997
  • Mechanical properties of the materials used for transportations and industrial machinery under high strain rate loading conditions such as seismic loading are required to provide appropriate safety assessment to those mechanical structures. The Split Hopkinson Pressure Bar(SHPB) technique with a special experimental behavior under high strain rate loading condition In this paper, dynamic deformation behaviors of A15052-H32 under high strain rate tensile loading are determined using the SHPB technique.

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Rheological Characteristics of Polyaniline Suspension as an Electrorheological Fluid (전기유변유체로서의 폴리아닐린 현탁액의 유변학적 특성)

  • 권무현
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.7 no.3
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    • pp.203-210
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    • 1995
  • 전기장 하에서 폴리아닐린/미네랄 오일 현탁액의 유변학적 특성에 관한 실험적인 연 구를 큐엣 셀 형태의 레오미터를 사용하여수행하였다. 폴리아닐린 현탁액은 전기장을 가해 줄 때 점도가 크게 상승하는 현상을 보였고 부피분율과 전기장의 3/2승에 비례하는 동적 항 복응력을 나타내었다. 작은 변형 진폭의 동적 상태 실험을 통하여 저장계수와 손실계수를 변형진폭, 변형의 구동 주파수 및 전기장의 함수로 나타내었다. 저장계수는 전기장을 증가시 킬 때 증가하나 손실계수(5wt%)는 약한 전기장 의존성을 보였다. 낮은 응력을 가해줄때의 크립과 회복곡선은 초기의 순간적인 변형 증가와 지연되는 변형 그리고 회복 불가능한 영구 적 변형으로 구성되어진다. 탄성 한계 항복응력은 전기장의 세기가 증가함에 따라 증가하였 다. 매우 작은 변형에서는 응력과 변형사이의 선형적 관계를 보여 고체와 유사한 거동을 나 타내었다.

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