• Title/Summary/Keyword: 응력-변형율 모델

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A Proposal of New Model for Stress-Strain Relationship and Stress Distribution of Ultra High-Strength Concrete (초고강도 콘크리트에 적합한 응력-변형율 모델과 응력분포 모델의 제안)

  • 장일영;박훈규
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.9 no.5
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    • pp.197-206
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    • 1997
  • 본 연구에서는 기존의 초고강도 콘크리트에 대한 실험자료를 근거로 합리적인 통계적 기법을 이용하여 초고강도 콘크리트의 설계 실용화를 위한 응력-변형율 관계 모델과 응력분포 모델을 제안하는 것이 목적이다. 이를 위하여 첫째, 콘크리트의 응력-변형율 특성을 결정하는 재료 변수들(탄성계수, 최대 압축강도시 변형율 등)에 대한 검토를 수행하였다. 둘째, 이를 바탕으로 일반성과 정확성을 동시에 갖춘 초고강도 콘크리트(700~1400kg/$\textrm{cm}^2$)에 적합한 응력-변형율 모델을 제안, 비교, 고찰하엿다. 셋째, 제안된 응력-형율 모델로부터 초고강도 콘크리트 구조의 극한강도를 평가하기에 적합한 응력분포모델을 제안, 일반성과 정확성을 비교 검증하였다.

Study on the Strain-Rate Effect using Elastoplastic-Viscoplastic Constitutive Model. (점탄소성 구성모델을 이용한 변형을 속도의 영향에 관한 연구)

  • Lee, Ki-Sun;Kim, Dae-Kyu;Lee, Woo-Jin
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.327-334
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    • 2000
  • 응력-변형률 관계의 모델링에 있어서 creep, stress relaxation, strain rate effect 등의 묘사는 중요한 지반거동중의 하나인 시간 의존적 거동의 simulation은 있어서 대단히 중요한 요소라 할 수 있다. 특히 지반은 변형률 속도에 대하여 때로는 매우 다른 거동 특성을 보이기 때문에 지반의 모델링에 있어서 변형율 속도를 고려한 구성방정식의 제시는 큰 비중을 차지한다 하겠다. 본 연구에서는 변형율에 따라 변화하는 지반의 거동특성을 보다 현실에 가깝게 묘사하기 위한 구성모델을 제시하였다. 이를 위하여 Bounding Surface Model의 점탄소성 부분을 Perzyna(1966)와 Adachi and Oka(1982)의 구성방정식 이론을 이용하여 발전시켰다. 제안된 구성모델은 기존의 모델에 비하여 다양한 변형율 속도에 적용할 수 있는 모델 정수를 비교적 간단히 결정할 수 있다는 장점이 있으며, 변형율 속도의 영향뿐 아니라 creep, stress relaxation등의 현상도 잘 simulation 할 수 있다. 본 모델은 후에 엄격히 실시되는 실내시험을 통하여 검증될 예정이다.

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Study on the Strain-Rate Dependent Constitutive Equation using Elastoplastic-Viscoplastic Constitutive Model (Bounding Surface 모델을 이용한 변형율속도 의존적인 구성 관계식에 관한 연구)

  • Lee, Ki-Sun;Kim, Dae-Kyu;Lee, Woo-Jin
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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    • 2001.03a
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    • pp.207-214
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    • 2001
  • 응력-변형률 관계의 모델링에 있어서 creep, stress relaxation, strain rate effect 등의 묘사는 중요한 지반거동중의 하나인 시간 의존적 거동에 대한 simulation은 있어서 대단히 중요한 요소라 할 수 있다. 특히 지반은 변형률 속도에 대하여 때로는 매우 다른 거동 특성을 보이기 때문에 지반의 모델링에 있어서 변형율 속도를 고려한 구성방정식의 제시는 큰 비중을 차지한다 하겠다. 본 연구에서는 변형율에 따라 변화하는 지반의 거동특성을 보다 현실에 가갈게 묘사하기 위한 시간 의존적 구성모델을 제시하는데 있다. Bounding Surface Model의 Stress Invariant 부분을 Perzyna(1966)와 Adachi and Oka(1982)의 변형율 속도 의존적인 구성관계 이론을 이용하여 발전시켰다 제안된 구성모델은 다양한 변형율 속도에 적용에 있어서 기존의 방식보다 간단히 모델 정수들을 결정 할 수 있다. 지반거동의 수치적인 해석을 위하여 기존의 Bounding Surface Model에 사용되었던 Program Code를 발전 시켜 사용하였으며, 엄격히 시행된 실내시험의 결과와 비교/검증하였다.

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Stress-Strain Model in Compression for Lightweight Concrete using Bottom Ash Aggregates and Air Foam (바텀애시 골재와 기포를 융합한 경량 콘크리트의 압축 응력-변형률 모델)

  • Lee, Kwang-Il;Mun, Ju-Hyun;Yang, Keun-Hyeok;Ji, Gu-Bae
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.7 no.3
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    • pp.216-223
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    • 2019
  • The objective of this study is to propose a reliable stress-strain model in compression for lightweight concrete using bottom ash aggregates and air foam(LWC-BF). The slopes of the ascending and descending branches in the fundamental equation form generalized by Yang et al. were determined from the regression analyses of different data sets(including the modulus of elasticity and strains at the peak stress and 50% peak stress at the post-peak performance) obtained from 9 LWC-BF mixtures. The proposed model exhibits a good agreement with test results, revealing that the initial slope decreases whereas the decreasing rate in the stress at the descending branch increases with the increase in foam content. The mean and standard deviation of the normalized root-square mean errors calculated from the comparisons of experimental and predicted stress-strain curves are 0.19 and 0.08, respectively, for the proposed model, which indicates significant lower values when compared with those(1.23 and 0.47, respectively) calculated using fib 2010 model.

A Back Analysis Study for the Assessment of Tunnel Lining Safety Using Numerical Analysis Model (수치해석 기법을 이용한 터널 라이닝 안전성 평가에 관한 역해석 연구)

  • 박치현;김창용;이희근
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.9 no.4
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    • pp.296-305
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    • 1999
  • In ordinary back analysis it if hardly possible to obtain the mechanical properties of tunnel lining by using commonly measured displacements of tunnel lining, because only a few displacements could be measured at the site. Therefore, it is necessary to develop a new method which can evaluate the state of stresses of tunnel by using measured data. In this study, in order to assess tunnel lining stability by estimating its stresses with a few measured displacements, a formulation of back analysis method was proposed. The accuracy of results were investigated through the parametric study for several types of measurement model of two dimensional elastic lining. This new back analysis method to assess tunnel lining stresses and strains with a few numbers of measured displacements showed high accuracy and good applicability when compared to the results of numerical experiments by FEM. The method has been tested on subway tunnel and its applicability has been confirmed by comparing field and analytical data. It is verified that the stress on the tunnel lining can be obtained by only more than 3 point of input displacements without any condition of external loads.

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Sequential multiscale analysis of FCC nanofilm considering hyperelastic effect (비선형 탄성효과를 고려한 FCC 나노박막의 순차적 멀티스케일 해석)

  • Kim, Won-Bae;Cho, Maeng-Hyo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.253-256
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    • 2011
  • 본 논문에서는 표면효과와 비선형 탄성효과를 고려한 FCC 나노박막의 순차적 멀티스케일 해석 모델을 제시한다. 표면에서의 구성방정식은 표면응력과 표면탄성계수를 이용하여 선형으로 표시되며, 표면효과를 나타내기 위한 표면물성들은 EAM 포텐셜을 이용한 원자적 계산 방법으로 계산된다. 두께가 얇은 나노박막은 표면응력으로 인하여 면내 방향으로 수축 또는 인장의 변형이 발생하게 된다. 나노박막의 평형상태에서의 변형율은 두께가 얇은 박막의 경우 재료가 선형 탄성 영역을 벗어나는 값을 가지는 경우가 많으므로 나노박막의 해석시 벌크 영역의 비선형 탄성 효과를 고려해야 한다. 이러한 비선형 탄성 효과를 고려하기 위해 본 연구에서는 FCC 구조를 가지는 금속의 비선형 탄성 모델을 제시하고, EAM 포텐셜로 계산된 응력과 탄성 계수를 이용하여 매칭 기법을 통하여 비선형 탄성 모델의 계수들을 결정한다. 또한 Cauchy-Born Rule 모델과 분자동역학 전산모사를 통하여 본 연구에서 제안된 비선형 탄성 모델에 대한 검증을 수행한다.

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A Deformation Model of Uranium-Silicide Dispersion Fuel for Research Reactor (연구로용 우라늄-실리사이드 분산 핵연료의 변형모델)

  • T. S. Byun;S. K. Suh;W. Hwang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.28 no.2
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    • pp.150-161
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    • 1996
  • A deformation model was developed to calculate the deformation of the uranium-silicide dispersion fuel (U$_3$Si-Al) elements for research reactors. The model was based on the elasto-plasticity theory and power-law creep theory. Also, isotopic swelling was assumed for the fuel meat and isotropic thermal expansion for the fuel meat and dadding. The new model calculated successfully the deformation of the fuels of HANARO and NRU (in Canada). As the most important result, it was shown that the primary deformation mechanism in the fuel meat was swelling and that in the cladding was creep. For all cases simulated, the maximum hoop stress at cladding outer surface was lass than 5MPa, probably well below the yield stress of the dadding, and finally, the volume change was predicted to be less than 10% in the whole burnup range.

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Mathematical Study for Cylindrically Orthogonal Log (원통형(円筒形) 2차원목재(次元木材)의 수학적(數學的) 연구(硏究))

  • Cha, Jae-Kyung
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.16 no.1
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    • pp.55-61
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    • 1988
  • 목재(木材)의 응력(應力)과 변형(變形)에 미치는 함수율 및 온도변화의 효과를 유한요소(有限要素) 분석법에 의해 측정하였다. 목재는 춘재(春材) 및 추재(秋材)를 나타내는 층구조(層構造)의 원통형(圓筒形)으로 모델화 하였으며, 선형적(線形的) 탄성체(彈性體) 그리고 원통형(圓筒形) 이력성(異方性) 재료로 가정하였다. 경단면(徑斷面)에서의 변형(變形)은 함수율 및 온도와 밀접한 관매가 인정되었으며, 최대(最大)의 압축응력(壓縮應力)은 최내층(最內層)인 만재층(晩材層)에서 일어났다. 또한 최대의 촉단면응력(觸斷面應力)은 춘재부(春材部)의 최내층(最內層)에서 일어났다. 경단(徑斷) 방향(方向)과 촉단방향(觸斷方向)의 응력간(應力間)의 차이는 외층(外層)에서 가장 크게 나타났으며 이와같은 응력(應力)의 차이가 변형(變形)을 일으키는 주요인(主要因)임이 밝혀졌다.

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A Study on Shape Optimization of Impregnated Bit (Impregnated Bit의 형상 최적화에 관한 연구)

  • Youm, Kwang-Wook
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.22 no.6
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    • pp.60-66
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    • 2021
  • The core is extracted through drilling and used to evaluate the feasibility of developing mineral resources. To extract the core, a bit is installed in the forefront of the drilling device for drilling. Here, the drill bit receives stress due to direct friction against the ground. In addition, a bit appropriate for the given ground condition should be used due to the possibility of damaging a bit as a result of friction. This paper used a current bit model based on an impregnated bit and analyzed a new bit model that uses a stiffener of similar/disparate materials. The hardness and deflective strength were then evaluated by modeling the shape of impregnated bit through a calculation based on a theoretical formula. Through FEM analysis of the existing model and the new model, the stress and strain calculation results were optimized to minimize the stress and strain with a stress of 1.92 × 107 Pa and a strain of 9.6× 10-5 m/m.

Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Shear Wall Using Mander's Fiber Section Analysis Method (Mander의 층상화 단면 해석방법을 이용한 철근콘크리트 전단벽체의 비선형해석)

  • Kim, Ki-Wook;Park, Moon-Ho
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.9 no.3
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    • pp.111-119
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    • 2005
  • The objective of this study is to predict fracture movements accurately and reliably by nonlinear analysis of the response of RC shear wall or RC flange sections. Hognestad's and Vallenas's theories are used for concrete model and Ramberg-Osgood's theory is used for steel model. Non-linear analysis considering confined concrete and unconfined concrete is performed. Mander's Fiber Approach Section analysis, new strain profile considering the Gamma factor are used to this section analysis. The section analysis considering cases of precracked, uncracked, boundary warping and shear warping is performed.