• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.23 no.4
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• pp.353-360
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• 2010

In this paper, an efficient algorithm is established in order to estimate the plastic properties of power-law hardening bulk specimen materials with one simple spherical indentation impression test. This work is based on a new formulation of representative strain and, therefore, compare to the preceding approaches the fitting parameters are significantly reduced. Moreover, the new definition of representative strain endowed more physical meaning to the representative strain. In order to verify the reliability of the reverse analysis, we have studied a broad set of materials whose property ranges cover essentially all engineering metals and alloys. Based on the indentation force-displacement P-${\delta}$ curves obtained from numerical simulations, the characteristics of the indentation response and material elastoplastic properties are bridged via explicit functions. Next, through the procedure of reverse analysis the yield stress and power-law hardening exponent of bulk specimen materials can be determined. Finally, good agreement between the result from reverse analysis and initial input data from experiment can be observed.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.1 no.1
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• pp.23-29
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• 1984

소성역학에 의해서 소성가공중의 현상을 해석하여 제품의 형상, 강도, 잔유응력, 가공력, 가공한계 및 결함의 발생등을 견적하고 이것에 의해 가공기계의 강도, 강성 및 제어량등이 결정된다. 또 재질에 대한 지침이 얻어진다. 탄성론이나 소성론에서 경계치 문제는 응력젼위방정식, 응력의 경계조건, 변위에 관한 변위 스트레인 관계식과 변위의 경계조건, 그리고 응력과 스트레인을 관계시 키는 구성방정식으로 되어 있는 기초방정식으로 구성된다. 문제의 구성방정식은 재료의 거동이 매우 복잡하기 때문에 실제의 거동을 충실히 표시 할 수 없다. 재료의 이방성, 유한도형, 이방성주축의 회 전, 가공경화, 고온, 고속가공 등에 의해서 재료의 변형거동은 매우 복잡해진다. 이상의 정량적 고찰 과 전위 또는 결정의 슬립모델과 같은 정성적 고찰도 있다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.24 no.1
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• pp.97-106
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• 2011

In this study, viscoplastic material properties of solder alloy which is used in the electronics packages are inversely estimated. A specimen is fabricated to this end, and an experiment is conducted to examine deformation by Moir$\acute{e}$ interferometry. As a result of the experiment, bending displacement of the specimen and shear strain of the solder are obtained. A viscoplastic finite element analysis procedure is established, and the material parameters are determined to match closely with the experiments. The uncertainties which include inherent experimental error and insufficient data of experiments are addressed by using the method of computer model calibration. As a result, material parameters are identified in the form of confidence interval, and the displacements and strains using these parameters are predicted in the form the prediction interval.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05a
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• pp.1014-1020
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• 1995

고온구조물은 고온에서의 운전상태에 따라 복잡한 하중이력을 경험하게 됨으로써 상온에서 발생하는 손상 기구와는 달리 온도 의존성을 가질 뿐만 아니라, 상온에서 볼 수 없는 크립-피로의 상호작용에 의한 손상현상이 나타나게 된다. 따라서 고온 구조물의 건전성 평가를 위한 비탄성 해석을 신뢰성 있게 수행하기 위해서는 구조물의 비선형 거동을 비교적 정확히 예측할 수 있는 통합 구성방정식의 개발 및 적용과 온도에 따른 재료의 물성치 확보가 필수적이다. 본 연구에서는 통합 점소성 모델인 수정된 Chaboche 모델에 대해서 내연적 시간 적분법을 적용하여 ABAQUS의 UMAT으로 구현하였고, 개발된 프로그램을 이용하여 INCONEL 718을 사용한 단순 인장해석, 반복 소성 특성해석 및 크립 해석을 수행하여 프로그램의 신뢰성을 평가하였다. 또한 원공이 있는 평판에 대한 예제해석을 수행함으로써 개발된 프로그램이 고온구조물의 건전성 평가를 위한 비탄성 해석에 적절하게 적용될 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05d
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• pp.235-240
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• 1996

본 연구에서는 고온의 천이 열하중을 받는 304 SS 재질의 액체금속로 원통용기에 대하여 진행성 변형기구인 열적 라체팅(thermal ratcheting) 변형거동을 해석하였다. 재료의 반복 소성을 나타내는 구성식으로서 Chaboche모델을 이용하였으며 이 모델의 적용을 위하여 ABAQUS의 사용자 프로그램을 개발하였다. 열천이 과정이 반복되는 동안에 축방향의 온도분포 이동에 따른 탄소성 해석을 수행한 결과 소성변형이 각 싸이클마다 누적되어 점진적 변형이 일어났으며 이 해석결과를 시험치와 비교함으로써 해석의 타당성을 검토하였다. 반복 소성거동에 대한 Chaboche 모델을 이용하면 천이 열하중을 받는 304 SS. 재질의 고온구조물에 대하여 라체팅 거동을 정량적으로 평가 할 수 있는 것으로 나타났다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.10 no.5 s.51
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• pp.85-97
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• 2006

Capacity design is to guarantee ductile failure of whole bridge system by preventing brittle failure of columns and any other structural elements until the columns develope fully enough plastic deformation capacity. This concept has been explicitly regulated in most bridge design specifications of foreign countries except the current Korea Bridge Design Specifications. In the capacity design, the transformed shear force from flexural overstrength of reinforced concrete column is used as the design lateral shear force for shear design of columns and design of footings and piles. Different calculating methods are adopted by the design specifications, since the variability of material strength and construction circumstances of the local regions should be considered. This paper proposed material overstrength factors by investigating 3,407 reinforcing bar data and 5,405 concrete compressive strength data collected in Korean construction sites. It also proposed calculating procedures for flexural overstrength of reinforced concrete columns using the material overstrength. Finally, overstrength factor was proposed as 1.5 by investigating 1,500 column section data from moment-curvature analysis using the material overstrength.

• Transactions of Materials Processing
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• v.8 no.4
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• pp.374-383
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• 1999

To determine the flow stress of semi-solid materials, a new combined method has been studied by experimental and analytic technique in the current approach. Using backward extrusion experiment and its numerical analysis, the characterization scheme of semi-solid materials according to the change of initial solid volume fraction has been proposed. Because that solid volume fraction is sensitive to temperature change, it is required to precisely control the temperature setting. Model materials can guarantee the establishment of material characterization technique from the noise due to temperature change. Thus, clay mixed with bonded abrasives was used for experiment and the change of initial solid fraction was copied out through the variation of mixing ratio. Upper bound method was adapted to increase in efficiency of the calculation in numerical analysis and new kinematically admissible velocity field was employed to improve the accuracy of numerical solution. It is thought that the material characterization scheme proposed in this study can be applied to not only semi-solid materials, but also other materials that is difficult to obtain the simple stress state.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2003.04a
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• pp.59-59
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• 2003

경사기능 재료는 위치에 따른 특성 변화를 갖고 있어 변화하는 주변 환경에서 사용되는 재료의 응용성을 높일 수 있는 장점이 있다. 적합한 경사기능 재료의 제조를 위해서는 탄성률, 강도, 인성 등의 위치에 따른 변화를 예측하는 것이 필요하다. 그러나 재료 내에서의 탄성률 변화 등으로 인해 경사기능 재료에서 인성을 정량적으로 표현하는데는 어려움이 있으므로 이를 정량적으로 측정하고, R-curve를 결정하는 것은 재료의 응용성에 중요한 인자가 된다. 본 연구에서는 폴리우레탄 스폰지를 이용하여 밀도의 분포가 연속적으로 다른 폴리 우레탄 스폰지를 제조하고 이에 알루미나 분말 슬러리를 이용하여 slip casting을 행하였다. 그 후 폴리 우레탄 스폰지를 탈지한 후 알루미나 성형체를 소결하여 연속적인 기공률 분포가 다른 다공성 알루미나를 제조하였으며, 이에 Al을 용침하여 $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료를 제조하였다. 이러한 $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료에 대해 파괴인성 및 R-curve 특성을 CT(conpact tension)시편으로 측정하였으며, 이를 균일한 복합체의 파괴인성과 비교하였다. 또한 잔류 응력 특성을 파악하기 위해 실험적이 응력 데이터를 Moire interferometry를 이용하여 결정하였다. 또한 이를 유한요서 해석법(FEM)에 의한 계산치와 비교하였다. 서로 다른 조성 분포를 갖는 $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료와 균일한 복합체의 파괴인성을 비교한 결과 동일한 Al조성에서도 서로 다른 파괴 인성치가 나타났다. $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료에서 파괴인성에 영향을 줄 수 있는 인자로는 술수한 $Al_2O_3$의 파괴인성에 Al금속의 소성변형에 의한 인성증진 효과, 그리고 경사기능 재료에서 상호 조성차이에 따른 잔류응력을 고려할 수 있을 것이다. 이중 $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료의 파괴인성에 미치는 잔류응력의 영향을 고려하기 위해 이의 잔류응력에 대해 실험에 의한 유추된 잔류응력과 FEM계산에 의해 유추된 잔류 응력을 비교, 분석하였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.10 no.5
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• pp.139-149
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• 1998

동적하중하에서 강섬유보강 콘크리트(SFRC)는 유연도 및 균열억제에서 우수한 재료로서 최근에 각종 구조물에 널리 사용되었으며, 특히 내진설계를 위한 강섬유보강 콘크리트 의 재료적 감쇠에 관한 규명이 절실히 요구되고 있다. 본 연구는 강섬유보강 콘크리트(SFRC)보의 재료적 감쇠효과증진을 실험적 및 수치해석적 방법으로 규명하는 데에 목적이 있으며, 일반적으로 강섬유 보강콘크리트(SFRC)보의 감쇠거동은 인장철근비, 강섬유의 혼입량과 형태, 콘크리트의 강도 그리고 응력의 크기에 좌우된다. 강섬유보강 콘크리트보의 감쇠비는 보의 균열상태 변화에따른 동적실험결과로부터 얻을 수 있으며, 일반적으로 강섬유보강 콘크리트는 증가된 에너지감쇠능력으로 인장철근이 소성전 상태에서 철근 콘크리트보의 경우보다 향상된 감쇠거동을 갖고 있는 것으로 판명되었다. 이들 결과의수치해석적인 입증을 위하여 curvature(곡률)와 감쇠값사이의 관계를 기초로 유한요소프로그램 (TICAL)을 개발하였으며, 결론적으로 0.44%인장철근비을 갖고 있는 강섬유보강 콘크리트의 감쇠비는 하중상태에 따라 철근 콘크리트보의 경우보다 약 5%에서 35%정도 향상된 감쇠비를 갖고 있는 것으로 조사되었다.

• Transactions of Materials Processing
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• v.8 no.4
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• pp.364-373
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• 1999

For material characterization of semi-solid materials, backward extrusion process, which has been used in forming of hollow-sectioned products, was analyzed by the upper bound analysis in the current study. The existing kinematically admissible velocity field was applied to steady state at which there was no change in the assumed regions of velocity field. For unsteady state, new velocity field, as a function of dead zone angle, was proposed. Through the whole analysis, fiction between die and workpiece was also considered. It has been studied how the process variables, such as friction factor and punch velocity, and material parameters, such as strength coefficient, strain rate sensitivity could affect on analysis results. Finally, by the comparison with the finite element analysis, the reliability and efficiency of the proposed velocity field were discussed.