• 제목/요약/키워드: 탄소성 대변형

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탄소성 유한요소법에 의한 박판 성형 공정의 해석(I)

  • 심현보;정완진;양동열
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.810-817
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    • 1990
  • 본 연구에서는 국부질점 좌표계(natural convected coordinate system)를 이 용하여 변형을 묘사하는 대변형을 고려한 탄소성 증분수식을 유도하고 또 이에 해당하 는 유한 요소 방정식을 구하였다. 국부 질점 좌표계를 사용함으로써 변형도 성분이 나 구성 방정식의 성분들에 대한 좌표 변환 과정을 생략하도록 한다. 재료는 수직 이방성으로 가정하였다. 이 수식화의 타당성을 검증하기 위하여 원형 격막의 정수압 벌징을 해석하고 해석 결과는 실험 결과와 이미 발표된 실험 및 해석 결과와 비교하여 타당성을 검증하였다.

강부재의 대변형 예측을 위한 3차원 탄소성 유한변위해석의 정식화에 대한 비교연구 (A Comparative Study on Formulation of Three-Dimensional Elastic-Plastic Finite Deformation Analysis for Prediction Large Deflection)

  • 장갑철;장경호
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.53-61
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    • 2006
  • 본 연구에서는 임의의 반복하중 작용시 강구조물에 발생하는 대변형 및 반복소성거동을 정확히 예측하기 위하여 유한변위이론과 반복소성이력모델을 적용한 3차원 탄소성 유한요소 해석기법을 개발하였다. 반복소성이력모델은 강재의 단조재하실험 및 반복하중실험 결과에 기초하여 정식화되었다. 개발된 해석기법의 정도는 Bilinear모델 및 미소변위이론을 적용한 해석기법 및 실험결과와 비교하여 검증하였다. 본 연구에서 개발한 유한변위이론과 반복소성이력모델을 적용한 3차원 유한요소 해석기법이 임의의 반복하중을 받는 원형강교각의 대변형 및 반복소성거동을 정확히 예측할 수 있음을 알 수 있었다.

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슬립모델을 이용한 변형률의존 유한변형 탄소성재료의 구성방정식 개발 (A Rate-Dependent Elastic Plastic Constitutive Equation in Finite Deformation Based on a Slip Model)

  • 남용윤;김사수;이상갑
    • 대한조선학회논문집
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    • 제34권1호
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    • pp.77-86
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    • 1997
  • 최근들어 안전하고 합리적인 구조를 설계하기 위하여 구조물의 내충돌 또는 내충격에 대한 요구와 관심이 높아지고 있는데, 이러한 문제들은 아주 짧은 시간동안에 대변형이 일어나는 비선형문제라는 특징이 있다. 구조재료는 변형속도가 빨라짐에 따라 정적인 범주에서 보이는 거동과는 달리 변형률 의존적인 거동을 보인다. 따라서 대변형 소성문제인 충돌해석 등에는 종래 사용하여 온 변형률 비의존 재료구성방정식으로는 한계가 있다. 이 논문에서는 이러한 점을 개선하기 위하여 연강의 소성거동을 잘 나타낼 수 있는 소성슬립모델을 채용하고, 비선형경화를 도입하여 변형도 적용범위를 확장한 대변형 탄소성 변형률의존 재료구성방정식을 제시하였다. 본 구성방정식의 특징으로 항복조건과 하중조건이 필요없기 때문에 계산이 간편하며, 전위밀도와 속도로써 소성을 표현하기 때문에 보다 물리적인 의미를 가지고 금속재료의 소성현상을 나타낼 수 있다.

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탄소성 대변형에 관한 비등방 구성방정식 (Anisotropic Constitutive Model at Large Viscoplastic Deformations)

  • Cho, Han-Wook
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.178-184
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    • 1995
  • A new combined isotropic/kinematic and orthotropic hardening viscoplastic model is proposed which can account for not only differential orientations but also preferred orientations of grains in n metal at finite plastic deformations with an introduction of multiple spin (rate of rotation) concept within the general framework of the model, the effects of anisotropy and constitutive spins will be discussed in conjunction with a closed-form solution for simple shear in n rigid-plastic material, which will be used to simulate experimental data of Montheillet, et al. (1984) for fixed-end tortion tests at finite plastic deformations.

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패치로딩을 받는 알루미늄 합금 플레이트 거더의 최종강도 예측식 추정 (Ultimate Strength Prediction Formula Estimation of Aluminium Alloy Plate Girders Subjected to Patch Loading)

  • 오영철;서광철;고재용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.543-551
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    • 2015
  • 본 논문에서는 교량, 선박 등에 사용하고 해양환경을 고려한 알루미늄 합금(A6082-T-6) 플레이트 거더의 물리적 관계를 살펴보고자 한다. 플레이트 거더는 제품수명주기에 이동하중, 적재하중 등 같은 패치로딩을 경험하게 된다. 이 하중을 받는 알루미늄합금 플레이트 거더의 최종강도에 대해 다수 수치모형을 적용하여 탄소성 대변형 시리즈 해석을 수행하고 회귀분석을 통해 예측식을 제안하였다. 예측식은 최종강도와 세장변수의 상관관계로 나타냈으며 세장변수가 낮을 경우(0-2.3) 약 9 % 정도 오차가 발생하며 높을 경우(2.3-4.0) 약 1-2 % 정도 오차가 발생하였다. 따라서 제안 예측식 적정성은 합리적으로 평가할 수 있는 것으로 확인되었다.

등방성 손상을 고려한 탄소성 대변형 문제의 유한요소해석(제1보) -탄소성 손상 구성방정식 개발- (Finite Element Analysis of Elasto-Plastic Large Deformation considering the Isotropic Damage (the 1st Report) -Development of Elasto-Plastic Damage Constitutive Model-)

  • 노인식
    • 한국해양공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.70-75
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    • 2000
  • In this paper a new constitutive model for ductile materials was proposed. This model can describe the material degradation due to the evolution of isotropic damage during elasto-platic deformation. The plastic flow rule was derived under the framework of thermodynamic approach of continuum damage mechanics(CDM) in which plastic strain hardening parameters and isotropic damage were taken as thermodynamic state variables. And the process to determine material constants for constitutive model using an experimental data was presented.

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흙의 속도형식 탄소성구성모델에 대한 대변형도 정식화 (Large Deformation Formulation of a Hypoelasto-plastic Constitutive Model for Soils)

  • Oh, Se-Boong;Lee, Seung-Hyun;Kwon, Oh-Kyun
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.277-286
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    • 2003
  • 미소변형에서 대변형에 이르는 전변형도 영역의 거동을 모델하기 위하여 비등방 경화규칙과 전응력개념에 의거한 구성관계를 이용하였다. 이러한 구성관계는 ABAQUS 코드에 구현되었으며 대변형해석시 정확도와 수렴속도를 확보하도록 하였다. 이 정식화는 Jaumann 응력속도에 의거한 유한 변형도 소성론, 내재적 응력적분, 일관된 접선계수를 포함한다. ABAQUS를 이용한 대변형해석을 통하여 알고리즘의 정확도 및 수렴도 해석을 할 수 있었다.

Isoparametric 곡선(曲線) 보요소(要素)를 이용한 평면(平面)뼈대 구조물(構造物)의 대변형(大變形) 및 탄소성(彈塑性) 유한요소해석(有限要素解析) (Large Deflection and Elastoplastic Analysis of the Plane Framed Structure Using Isoparametric Curved Beam Element)

  • 김문영;신현목;이창용
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.41-49
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    • 1993
  • 2차원 곡선보요소를 이용하여 대변형효과 및 탄소성거동을 고려한 유한요소법을 제시한다. Total Lagrangian 방법을 적용하며, 보요소는 평면응력요소로부터 유도된다. 또한, 임의의 단면을 갖는 평면뼈대 구조의 탄소성 해석을 수행하기 위하여 layered approach를 사용한다. 비선형 유한요소해석은 하중증분 또는 변위증분법을 적용한다. 본 연구에서 제안한 보요소의 거동과 정확도를 검증하기 위하여, 다른 문헌의 결과와 본 연구의 결과를 비교 분석한 해석예제를 제시한다.

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자동차용 경량 복합재료의 기계적 거동예측에 관한 연구 (A study of estimating the mechanical properties of light-weight composites for automobile)

  • 고병천;최진민;권오건
    • 오토저널
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    • 제14권6호
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    • pp.1-8
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    • 1992
  • 본 고에서는 균질화법의 정식화를 이용하여 복합재료의 거시적 균질화된 재료상수를 구하고, 이 재료상수를 이용하여 거시구조물의 변형과 응력을 구하고, 이로부터 다시 미시구조의 응력분포와 변형도를 구하는 방법을 기술하였다. 주기성을 가정한 균질화법은 복합재료 구조물의 물성평가와 거동예측에 대한 매우 적절한 수치해석 방법이다. 균질화법은 이러한 선형변형의 문제뿐만 아니라, 내압을 존재하는 빈공간 소재의 물성, 기지재료와 강화재료 계면의 미끄러짐 등으로 인한 미세 파손현상 등의 예측이 가능하다. 그외에도 탄소성 대변형 거동 이론과 균질화법을 함께 적용하여, squeeze casting에서 발생하기 쉬운 계면분리나 파단 등의 미소결함과 같은 2차 성형성의 예측도 가능하다.

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면내인장력을 고려한 판부재의 좌굴강도 평가식 개발 (I) (The Development on the Buckling Strength Estimation Formula of Plate Members in Consideration of Inplane Tension(I))

  • 함주혁;김을년;정윤석
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.111-118
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    • 1996
  • 선체구조는 기본적으로 판부재로 구성되어 있으며, 그 강도는 각 판부재의 강성과 강도에 따라 좌우된다. 판부재의 좌굴 검토(check)는 치수결정 및 강도평가시 가장 중요한 설계 과정중의 하나이다. 따라서, 보다 효과적이고 정확도있는 설계를 수행하기 위하여 합리적인 좌굴식이 개발되어야 한다. 기존선급들의 좌굴강도 평가식들은 판부재에 대한 면내 압축력과 전단력은 고려하고 있으나, 면내 인장력에 의한 영향은 무시하고 강도 평가가 이루어지고 있다. 따라서, 면내 인장력이 좌굴강도에 어떤 영향을 미치는 가를 검토한후, 보다 정확한 좌굴강도 평가법이 정립될 필요가 있다. 본 연구에서는 면내인장력을 고려한 판부재의 좌굴 설계공식이 이론해 또는 참고논문으로부터 얻어졌고 이것을 간이식 형태로 유도하였다. 개발된 좌굴 강도평가식의 정확도를 검증하기 위하여 이론해, 다른 기존평가식(Ueda), 기존선급식(LR) 그리고 판부재에 대한 탄소성 대변형 구조해석 결과치와 비교하였다. 그 결과, 탄성좌굴이 일어나는 경우에는 본 제안식에 의한 좌굴상관관계가 이론식 또는 탄소성 대변형 구조해석 결과치와 잘 일치하였으며, 탄소성 좌굴이 일어나는 경우에도 순수전단력 또는 압축력만 작용시의 구조해석에 의한 좌굴임계치가 기존 소성수정식에 의한 좌굴임계치와 서로 일치하면 개발된 좌굴평가식에 의한 좌굴상관관계가 구조해석 결과치와 비교적 잘 일치하였다. 따라서, 본 제안식은 판부재의 좌굴 평가시 보다 정확도 높게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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