• 전산구조공학
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• 제8권3호
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• pp.59-66
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• 1995

점소성이론을 이용하여 충격하중을 받는 구조물의 거동을 하중시간에 따라 조사하였다. 점소성이론은 재료의 소성특성과 시간변화특성을 나타내는 Rheology 이론을 동시에 고려한 이론이다. 점소성 구성방정식을 구한 후, 이를 이차원 유한요소해석프로그램에서 심어서 평면응력, 평면 변형률, 축대칭 구조물의 동적 거동을 해석할 수 있도록 기존프로그램을 수정.개발하였다. Perzyna에 의한 점소성 구성방정식은 유한요소해석에서 Explicit 적분법을 사용해야 하는데 반하여, 본 연구에서 구한 구성방정식은 Implicit 적분법을 적용할 수 있도록 Algorithm을 개발하였다. 다양한 하중시간을 갖는 충격하중을 선택한 구조물에 가해 해석한 결과, 하중시간이 길수록 변형이 증가하여 점소성 거동을 하며, 높은 고유진동수 성분이 점소성거동으로 거의 소멸된다는 결론을 얻었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1657-1664
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• 1991

본 연구에서는 재료의 이방성을 고려한 점소성 모델을 제시하였다. 공학적 인 견지에서 볼 때 이방성 재료의 기계적 거동을 표한하기 위해서는 단순화 이론(si- mplified theory)의 개발이 필요하게 되었으며 이에따라 Betten은 등방성 소성 포텐셜 (isotropic plastic potential)에서 응력텐서를 재료의 이방성을 포함하는 변환 응력 텐서(mapped stress tensor)로 대체함으로써 이방성을 고려하였다. 그러므로 실제 이방성 재료의 비탄성 거동은 가상의 등방성 상태로 치환되며 여기에 소성 포텐셜 이 론을 적용하게 된다.

• 소성∙가공
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• 제13권7호
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• pp.600-607
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• 2004

This paper addresses a viscoplastic constitutive model that allows a consistent way of modeling positive and negative rate sensitivities of flow stress concerned with dynamic strain aging. Based on the concept of continuum mechanics, a phenomenological constitutive model includes the use of a yield surface within the framework of unified viscoplasticity theory. To model negative rate sensitivity, rate-dependent back stress is introduced and flow stress in fully developed inelastic deformation regime is thus decomposed into the plastic contribution of rate independency and the viscous one of rate dependency.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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• pp.195-200
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• 2006

실내실험을 통해 미고결 셰일의 압밀은 시간 의존적 비복원 점성변형임을 보였다. 점소성 이론과 Cam-clay 이론을 접목하여 미고결 셰일의 구성방정식이 동항복/정항복면의 크기에 대한 지수함수의 형태로 주어짐을 보였으며 이를 통해 크립 변형은 시간에 대한 로그함수의 형태로 구해짐을 보였다. 실험자료와 이론을 비교하여 구성방정식의 물질상수를 규명한 결과 셰일의 항복점은 변형속도가 10배 증가함에 따라 약 6%의 증가하는 것으로 나타났으며 이는 실내 변형속도 조건에서 규명한 셰일의 물성(항복점, 공극률)을 실제 현장 변형속도 조건에 적용시에 상당한 오차를 유발할 수 있음을 시사한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권10호
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• pp.1953-1960
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• 2002

The viscoplasticity theory based on overstress, one of the unified state variable theories, is generalized to model zero (no influence of loading rate) and negative (flow stress decreases with loading rate) as well as positive (flow stress increases with loading rate) rate sensitivity in a consistent way. On the basis of the long-time asymptotic solution the different types of rate sensitivity are classified with respect to an augmentation function that is introduced in the evolution law fur a state variable equilibrium stress. The theory predicts normal relaxation and creep behaviors even if unusual rate sensitivity is modeled. The constitutive model fir the behavior of a modified 9Cr-1 Mo steel at various temperatures is then compared with experimental data found in the literature.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.190-200
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• 1991

본 연구에서는 고온에 노출되는 열-점소성 거동의 해석을 위해 소성유동, 크 리프, 응력풀림(stress relaxation)등의 거동을 동시에 다룰 수 있는 통일구성방정식 모델에 대해 논하고 적절한 모델을 선정한다. 이 모델은 미소변형이론에 근거한 것 이므로 구조물의 거동을 소변형률(small strain)과 소회전(small rotation)의 범위내 로 가정하여 해석한다.선정된 모델에 대해서 시간변화율 형태의 방정식으로부터 유 한요소법을 통한 수치화와 사용된 구성방정식을 효율적으로 처리할 수 있는 수치해석 법상의 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리즘을 사용하여 유한요소법 전산코드를 적상하고, 작성된 코드를 이용하여 고온에서 하중을 받는 단순보와 국부적으로 심한 가열을 받는 구조물에 적용하여 고전적인 구성방정식으로 복합적인 해석이 어려웠던 열-점소성 거동을 효과적으로 해석할 수 있음을 보인다. 본 논문은 응력해석에 주안 점을 두었으므로 열해석에 관한 상세한 논의는 가급적 생략하기로 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.105-112
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• 2002

성토하부 연약지반에서 상재하중의 변화가 없는 상태에서 과잉간극수압의 증가가 Berthierville와 Olga 지역에서 보고되었다. 이와같은 비정상적인 현상들을 고전적인 압밀이론으로 설명하기는 어렵다. 본 논문은 비선형 점소성모델윽 사용하여 자연점토지반에서 유발되는 간극수압 증가를 설명하였다. 제안된 모델은 Darcy 법칙에 의한 간극수압 소산과 점소성 변형에 의한 간극수압 생성에 대한 복합적인 거동을 모사할 뿐만 아니라 시간 의존적인 점소성 거동과 변형을 속도 의존적인 선행압밀하중 특성을 표현할 수 있다. 수치해석기법을 적용하여 Berthierville각 Olga 지역의 성토과정을 해석하였으며, 수치해석 결과와 계측된 값을 비교한 결과 제안된 비선형 점소성모델볶 사용하여 성토가 끝난 직후 간극수압의 증가현상을 설명할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권9호
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• pp.1041-1050
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• 2011

미크론 단위의 크기를 갖는 구조물의 소성변형에서 나타나는 길이 효과를 고려하여 유한요소 해석을 하기 위하여 변형률 구배 소성이론을 이용하는 탄소성 유한요소 모델링 및 해석법을 제안하였다. 기존의 연구에서 주로 고차, 고자유도 및 혼합요소, 초 요소 등을 필요로 하였던 것에 비하여 본 논문에서는 이들을 배제하는 변위법 저차 평면 요소 및 삼차원 요소를 도입하였다. 이는 비선형 증분 해석의 프레임워크에서 계산된 소성 변형률의 절점 평균값으로 보간하여 적분점에서의 변형률 구배를 구하고 테일러 전위 모델에 의한 변형률 경화 구성방정식을 적용하므로서 가능하였다. 제안된 방법론은 선형 삼각 및 사각요소, 선형 사면체, 육면체 요소에 대해 적용되었으며 마이크로 굽힘, 마이크로 비틀림, 마이크로 기공과 같은 대표적인 길이 스케일 문제를 통하여 수치적으로 검증하였다. 본 논문에서 제안한 방법은 계산이 매우 쉬우면서도 실험값들과 비교해 볼 때, 변형률 구배 소성이론 즉, 길이 효과를 잘 나타내어 주었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권12호
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• pp.2056-2061
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• 2001

Non-proportional loading tests of Nylon 66 at room temperature exhibit path dependent behavior and plasticity-relaxation interactions. The uniaxial formulation of the viscoplasticity theory based on overstress (VBO), which has been used to reproduce the nonlinear strain rate sensitivity, relaxation, significant recovery and cyclic softening behaviors of Nylon 66, is extended to three-dimensions to predict the response in strain-controlled, comer-path tests. VBO consists of a flow law that is easily written for either the stress or the strain as the independent variable. The flow law depends on the overstress, the difference between the stress and the equilibrium stress that is a state variable in VBO. The evolution law of the equilibrium stress in turn contains two additional state variables, the kinematic stress and the isotropic stress. The simulations show that the constitutive model is competent at modeling the deformation behavior of Nylon 66 and other solid polymers.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.75-87
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• 2006

본 논문에서는 과압밀된 점토에서 피에조콘 관입으로 인한 과잉간극수압의 공간적인 분포를 알아내기 위한 대형 토조시험을 실시하고 분석결과를 제시하였다. 시험결과에 의하면 콘 주변의 전단영역에서 과잉간극수압은 콘 표면으로부터 전단영역의 경계까지 직선적으로 증가하며, 소성영역에서는 대수적으로 감소하여 소성영역 경계에서 영으로 접근하였다. 또한 전단영역의 크기는 콘 반경의 2.2-1.5배 정도이며 과압밀비 증가 시 전단영역의 크기는 감소하는 반면 소성영역의 크기는 과압밀비에 상관없이 콘 반경의 약 11배로 일정하였다. 본 연구에서는 변형률 속도와 응력이 방성 효과를 고려하여 MCC(Modified Cam Clay) 모델과 공동확장이론으로부터 피에조콘 위치에서의 과잉간극수압을 예측하였으며, 전단영역에서 ${\Delta}u_{shear}$의 선형증가와 전단 및 소성영역에서 ${\Delta}u_{oct}$의 대수적 감소를 가정하여 과잉간극수압의 공간적 분포를 예측하기 위한 방법을 제시하였다. 이러한 방법으로 예측된 간극수압의 분포는 대형 토조시험에서의 콘 관입시험 결과와 비교를 통해 검증되었다.