• 제목/요약/키워드: Anisotropic hardening rule

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일반 등방경화규칙에 의거한 점토의 비등방 탄소성 구성모델 (An Anisotropic Elasto-Plastic Constitutive Model Based on the Generalized Isotropic Hardening Rule for Clays)

  • 이승래;오세붕
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권3호
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    • pp.17-32
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    • 1994
  • 역재하시에 나타나는 흙의 비등방거동을 모델하기 위하여, 본 연구에서는 일반 등방경화규칙에 근거한 비등방 경화이론을 개발하였다. 일반 등방규칙은 등방경화의 기준이 되는 중심응력텐서가 임의의 응력상태에서 존재할 수 있도록 허용하므로, 역재하과정에서 발생하는 소성변형을 예측할 수가 있다. 제안된 구성모델은 단순한 경화함수만을 이용하여 수식화되었고, 일반등방경 화규칙에 적용된 개념을 기존의 비등방경화규칙과 비교하여 서술하였다. 검증을 위하여, 배수 및 비배수조건, 과압밀상태, Ko 압밀등의 초기조건이 상이한 점토에 대하여 관측된 삼축압축시료의 거동을 예측하였다.

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비등방경화 구성모델을 적용한 연약 지반의 비배수 거동 해석: I. 구성모델 (Undrained Analysis of Soft Clays Using an Anisotropic Hardening Constitutive Model: I. Constitutive Model)

  • 오세붕
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.121-130
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    • 1999
  • 본 연구는 전응력 개념에 근거한 비등방경화 구성관계를 적용하여 유한요소해석을 수행하는 데 목적이 있다. 이에 대상문제에 적합한 비등방경화 구성관계를 개발하여 수학적으로 정식화하고 실험적으로 검증하였다. 동반논문에서는 유한요소해법의 정확도와 수렴성을 확보하도록 정식화하여 해석코드에 구현한 후 실제문제를 해석한다. 제안된 구성관계는 von Mises 형태의 파괴규준과 일반 등방경화규칙에 의거한 비등방경화규칙을 채택하여 비선형성과 비등방성이 심한 응력-변형률 관계를 모델하였다. 결과적으로 UU 삼축시험, 과압밀 상태에 대한 CU 삼축시험, $K_0$ 압밀조건의 주응력축 회전시 비등방적 거동에 대하여 검증할 수 있었다.

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Hardening of Steel Sheets with Orthotropy Axes Rotations and Kinematic Hardening

  • Hahm, Ju-Hee;Kim, Kwon-Hee;Yin, Jung-Je
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제1권1호
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    • pp.91-97
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    • 2000
  • Anisotropic work hardening of cold rolled low carbon steel sheets is studied. The experiments consist of two stage tensile prestraining and tensile tests. At the first prestraining, steel sheets are streteched along the rolling direction by 3% and 6% tensile strains. The second prestrains are at 0${\cric}$, 30${\cric}$, 60${\cric}$to the rolling directions by varying degrees. Tensile tests are performed on the specimens cut from the sheets after the two stage prestraining. A theoretical framework on anisotropic hardening is proposed which includes Hill's quadratic yield function, ziegler's kinematic hardening rule, and Kim and Yin's assumption on the rotation of orthotropy axes. The predicted variations of R-values with second stage tensile strain are compared with the experimental data.

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직교이방 섬유강화 복합재료의 비선형 비등방 경화법칙 (Nonlinear Anisotropic Hardening Laws for Orthotropic Fiber-Reinforced Composites)

  • 김대용;이명규;정관수
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.75-78
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    • 2003
  • In order to describe the Bauschinger and transient behavior of orthotropic fiber-reinforced composites, a combined isotropic-kinematic hardening law based on the non-linear kinematic hardening rule was considered here, in particular, based on the Chaboche type law. In this modified constitutive law, the anisotropic evolution of the back-stress was properly accounted for. Also, to represent the orthotropy of composite materials, Hill's 1948 quadratic yield function and the orthotropic elasticity constitutive equations were utilized. Furthermore, the numerical formulation to update the stresses was also developed based on the incremental deformation theory for the boundary value problems. Numerical examples confirmed that the new law based on the anisotropic evolution of the back-stress complies well with the constitutive behavior of highly anisotropic materials such as fiber-reinforced composites.

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사질토의 체적팽창을 고려한 비등방경화 구성모델 : I. 정식화 (An Anisotropic Hardening Constitutive Model for Dilatancy of Cohesionless Soils : I. Formulation)

  • 오세붕;박현일;권오균
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.75-83
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    • 2004
  • 본 논문에서는 사질토의 취성적 응력-변형률 관계와 전단시 체적팽창을 고려할 수 있는 구성모델에 대한 연구를 수행하였다. 제안된 모델은 일반등방경화규칙에 의거한 비등방 경화규칙을 적용하였으며, 항복면의 형태는 응력공간에서 원통형으로 나타나는 단순한 형태로 실용적으로 적용하기 편리하도록 하였다. 또한 유동규칙을 단순화하여 구체적인 팽창률 함수를 이용하여 정의하였다. 또한 가상적인 첨두응력비를 정의하여 취성적 응력-변형률 관계를 모델링하는 것이 가능하였다. 이러한 구성모델은 수학적 정식화를 한 후 실험자료와 비교하도록 프로그램을 구현하였다. 동반논문에서는 삼축실험결과와 비교하여 검증할 것이다.

이방성 가공경화를 고려한 냉간 압연강판의 넥킹 예측 (Prediction of Sheet Metal Necking with Anisotropic Hardening)

  • 인정제;김권희;함주희
    • 소성∙가공
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    • 제10권2호
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    • pp.160-166
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    • 2001
  • Uniaxial necking is studied for steel sheets with initial anisotropy. The state of anisotropy is continuously altered by subsequent tensile deformation at angles to the rolling direction. The orientations of orthotropy axes are changed before the onset of necking. A simple hardening rule which incorporates the rotations of orthtropy axes is proposed and the necking strains are predicted at angles to the rolling direction. Predicted results show good agreement with the experiments.

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일반 등방경화 구성관계에 대한 내재적인 음력적분 : 1. 정식화 (Implicit Stress Integration of the Generalized Isotropic Hardening Constitutive Model : 1. Formulation)

  • 오세붕;이승래
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권4호
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    • pp.145-156
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    • 1996
  • 연약한 지반의 거동을 적절하게 표현할 수 있는 일반 등방경화 규칙에 근거한 비등방경화 구성모델을 비선형 유한요소해석에 적용하기 위하여 내재적인 응력적분기법을 정식화하였다. 정식화된 응력적분기법은 비선형 해석시에 필요한 응력을 일반 사다리꼴규칙에 의하여 내재적으로 적분하고 응력변형률 접선계수를 비선형 해법에 일관되게 도출할 수 있다. 이러한 알고리즘을 통하여 해의 정확도 및 수렴도를 확보할 수 있으므로, 비등방경화 구성 관계를 적용한 비선형 해석을 정확하고 효율적으로 수행할 수 있는 토대를 구축할 수 있었다.

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미소변형률 및 대변형률 조건의 거동에 대한 비등방경화 탄소성 구성모델 (An Anisotropic Hardening Elasto-Plastic Constitutive Model for the Behavior at Small-to-Large Strain Conditions)

  • 오세붕;권기철;정순용;김동수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.65-73
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    • 2000
  • 본 연구에서는 미소변형률에서 대변형률까지의 거동을 모델할 수 있는 탄소성 구성모델을 개발하였다. 제안된 구성모델은 일반 등방경화규칙에 근거한 비등방 경화규칙과 전응력 개념을 토대로 개발하였다. 그리고 제안된 구성관계가 기존의 대표적 구성모델을 포함하고 있음을 수학적으로 입증하였다. 국내 화강풍화토에 대한 공진주시험, 비틂전단시험, 삼축시험 등 일련의 실내시험 결과를 이용하여 검증한 결과, 쌍곡선 모델 및 Ramberg-Osgood모델과 비교하여 제안된 모델은 미소변형률에서 대변형률까지의 거동을 더욱 일관되고 정확하게 모델할 수 있다. 또한 비틂전단시험 결과와의 비교에서는, 미소변형률 조건에서 나타나는 비선형성을 적합하게 예측할 수 있었다.

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탄소성 구성 방정식을 이용한 삼차원 브레이드 복합재료의 역학적 해석 (Mechanical Analysis of 3D Circular Braided Glass Fiber Reinforced Composites Using Elastic-Plastic Constitutive Equations)

  • 류한선;이명규;김지훈;정관수
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.147-150
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    • 2004
  • In order to describe the mechanical behavior of highly anisotropic and asymmetric materials such as fiber­reinforced composites, the elastic-plastic constitutive equations were used here based on the recently developed yield criterion and hardening laws. As for the yield criterion, modified Drucker-Prager yield surface was used to represent the orthotropic and asymetric properties of composite materials, while the anisotropic evolution of back­stress was accounted for the hardening behavior. Experimental procedures to obtain the material parameters of the hardening laws and yield surface are presented for 3D Circular Braided Glass Fiber Reinforced Composites. For verification purpose, comparisons of finite element simulations using the elastic-plastic constitutive equations, anisotropic elastic constitutive equations and experiments were performed for the three point bending tests. The results of finite element simulations showed good agreements with experiments, especially for the elastic-plastic constitutive equations with yield criterion considering anisotropy as well as asymmetry and anisotropic back stress evolution rule.

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Combined Isotropic-Kinematic 경화규칙에 기초한 자동차용 알루미늄합금-및 Dual-Phase 강 판재의 스프링백 예측 (Spring-back Evaluation of Automotive Sheets Based on Combined Isotropic-Kinematic Hardening Rule)

  • 이명규;김대용;정관수
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.144-147
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    • 2003
  • In order to evaluate spring-back behavior in automotive sheet forming processes, a panel shape idealized as a SS-rail has been investigated. After spring-back kas been predicted fer SS-rails using the finite element analysis, results has been compared with experimental measurements for three automotive sheets. To account for hardening behavior such as the Bauschinger and transient effects in addition to anisotropic behavior, the combined isotropic-kinematic hardening law based on the Chaboche type single-surface model and a recently developed non-quadratic anisotropic yield function have been utilized, respectively.

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