• 제목/요약/키워드: Bauschinger effect

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시간 의존성 구성방정식을 이용한 AA6022-T4 판재의 탄성 복원 예측 (Time-Dependent Spring-back Prediction of Aluminum Alloy 6022-T4 Sheets Using Time-Dependent Constitutive law)

  • 박래준;류한선;이명규;정경환;;정관수
    • 소성∙가공
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    • 제18권6호
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    • pp.494-499
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    • 2009
  • The time-dependent constitutive law was utilized based on viscoelastic-plasticity to predict the time-dependent spring-back behavior of aluminum alloy 6022-T4 sheets. Besides nonlinear viscoelasticity, non-quadratic anisotropic yield function, Yld2000-2d, was used to account for the anisotropic yield behavior, while the combined isotropic-kinematic hardening law was used to represent the Bauschinger effect and transient hardening. For verification purposes, finite element simulations were performed for the draw-bending and the results were compared with experimental results.

시간 의존성 구성방정식을 이용한 AA6022-T4 판재의 탄성 복원 예측 (Time-Dependent Spring-back Prediction of Aluminum Alloy 6022-T4 Sheets Using Time-Dependent Constitutive law)

  • 박태준;류한선;이명규;정경환;;정관수
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.330-333
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    • 2009
  • The time-dependent constitutive law was developed based on viscoelastic-plasticity to describe the time-dependent spring-back behavior of aluminum alloy 6022-T4 sheets. Besides nonlinear viscoelasticity, non-quadratic anisotropic yield function, Yld2000-2d, was used to account for the anisotropic yield behavior, while the combined isotropic-kinematic hardening law was used to represent the Bauschinger effect and transient hardening. For verification purposes, finite element simulations were performed for the draw-bending and the results were compared with experimental results.

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Nonlinear dynamic analysis of RC frames using cyclic moment-curvature relation

  • Kwak, Hyo-Gyoung;Kim, Sun-Pil;Kim, Ji-Eun
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제17권3_4호
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    • pp.357-378
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    • 2004
  • Nonlinear dynamic analysis of a reinforced concrete (RC) frame under earthquake loading is performed in this paper on the basis of a hysteretic moment-curvature relation. Unlike previous analytical moment-curvature relations which take into account the flexural deformation only with the perfect-bond assumption, by introducing an equivalent flexural stiffness, the proposed relation considers the rigid-body-motion due to anchorage slip at the fixed end, which accounts for more than 50% of the total deformation. The advantage of the proposed relation, compared with both the layered section approach and the multi-component model, may be the ease of its application to a complex structure composed of many elements and on the reduction in calculation time and memory space. Describing the structural response more exactly becomes possible through the use of curved unloading and reloading branches inferred from the stress-strain relation of steel and consideration of the pinching effect caused by axial force. Finally, the applicability of the proposed model to the nonlinear dynamic analysis of RC structures is established through correlation studies between analytical and experimental results.

신선 가공된 열처리 생략강의 냉간 성형성에 대한 연구 (Study on the Cold Formability of Drawn Non-heat Treated Steels)

  • 박경수;박용규;이덕락;이종수
    • 소성∙가공
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    • 제12권4호
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    • pp.364-369
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    • 2003
  • Non-heat treated steels are attractive in the steel-wire industry since the spheroidization and quenching-tempering treatment are not involved during the processing. However, non-heat treated steels should satisfy high strength and good formability without performing heat treatment. Therefore, it is important to investigate optimum materials showing a good combination of strength and formability after the drawing process. In this study, three different steels such as dual phase steel, low-Si steel, and ultra low carbon bainitic steel were used to study their mechanical properties and the cold formability. The cold formability of three steels was investigated by estimating the deformation resistance and the forming limit. The deformation resistance was estimated by calculating the deformation energy, and the forming limit was evaluated by measuring the critical strain revealing crack initiation at the notch tip of the specimens. The results showed that deformation resistance was the lowest in the low-Si steel, and the forming limit strains of ultra low carbon bainitic steel and low-Si steel were higher than that of commercial SWRCH45F steel.

Simulations of the hysteretic behavior of thin-wall cold-formed steel members under cyclic uniaxial loading

  • Dong, Jun;Wang, Shiqi;Lu, Xi
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제24권3호
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    • pp.323-337
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    • 2006
  • In this paper, the hysteretic behaviors of channel and C-section cold-formed steel members (CFSMs) under cyclic axial loading were simulated with the finite element method. Geometric and material nonlinearities, Bauschinger effect, strain hardening and strength improvement at corner zones were taken into account. Extensive numerical results indicated that, as the width-to-thickness ratio increases, local buckling occurs prematurely. As a result, the hysteretic behavior of the CFSMs degrades and their energy dissipation capability decreases. Due to the presence of lips, the hysteretic behavior of a C-section steel member is superior to that of its corresponding channel section. The intermediate stiffeners in a C-section steel member postpone the occurrence of local buckling and change its shapes, which can greatly improve its hysteretic behavior and energy dissipation capability. Therefore, the CFSMs with a large width-to-thickness ratio can be improved by adding lips and intermediate stiffeners, and can be used more extensively in residential buildings located in seismic areas.

반복하중을 받는 철근콘크리트 전단벽의 비선형 유한요소 해석 (Nonlinear Finite Element Analysis of RC Shear Walls under Cyclic Loadings)

  • 곽효경;김도연
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.353-367
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    • 2003
  • 이 논문에서는 단조증가하중 하에서 철근콘크리트 전단벽의 수치해석을 위해 개발된 재료모델을 반복하중을 포함한 일반적인 하중 하에서의 구조 거동을 효과적으로 모사하기 위한 해석모델로 확장하여 제안하고 있다. 먼저 재료모델을 구성함에 있어 하중이력에 따라 인장과 압축이 교대로 작용하는 콘크리트는 기본적으로 회전균열모델을 따르는 직교이방성 재료로써 가정하였고, 직교하는 축에 대해 인장과 압축을 오가는 이력곡선을 중심으로 등가의 일축응력-변형률 관계를 정의하였다. 나아가 철근은 평균응력-변형률 개념을 통해 단조증가 상태의 응력-변형률 관계를 구성하였고, 역전된 반복하중으로 인해 발생하는 Bausc-hinger 효과를 고려하여 이력곡선을 정의하였으며, 전단 효과를 고려하기 위해 전단지간 비에 따라 기존에 제안된 이력곡선을 수정하였다. 특히 해석과정의 효율성을 도모하고 변형연화 거동특성 등 일반적인 하중-변위 평형경로를 갖는 철근콘크리트 구조물의 비선형 해석을 위해 arc-length 기법을 도입하였다. 또한 제안된 수치해석모델에 대한 효율성을 검증하기 위해 요소단위의 철근콘크리트 판넬 시험체와 대표적인 전단벽 시험체의 반복하중 이력에 따른 하중-변위 관계 등 전단에 의해 지배를 받는 구조체에 대한 해석 결과와의 비교가 이루어졌다.

지진시 지반의 반복경화/연화 현상에 의한 부지응답 특성 영향 연구 (Cyclic Hardening and Degradation Effects on Site Response during an Earthquake)

  • 이진선
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.65-71
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    • 2008
  • 본 논문에서는 반복하중에 의한 반복 경화 및 연화 현상을 나타낼 수 있는 수정 IWAN 모델을 이용하여, 1차원 비선형 부지응답 해석프로그램(이하 KODSAP; Kaist One Dimensional Site-response Analysis Program)을 개발하였다. 개발된 프로그램은 지진하중 재하에 따른 지반의 반복경화 및 연화현상에 의한 부지응답 특성 변화를 재현할 수 있다. KODSAP을 이용하여 기반암 상부 40m인 모형지반의 반복경화 및 연화 정도, 지진가속도의 크기에 따른 부지응답특성 변화를 살펴 보았으며, 현재 실무에서 널리 적용되고 있는 등가선형, 비선형해석과 KODSAP 해석결과(지반의 반복경화 및 연화현상을 고려한)과의 차이점을 살펴 보았다.

자긴가공된 SCM440 고강도강의 잔류응력평가에 관한 연구 (A Study on the Residual Stress Evaluation of Autofrettaged SCM440 High Strength Steel)

  • 김재훈;심우성;윤용근;이영신;차기업;홍석균
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.39-45
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    • 2010
  • 자주포 또는 원자로와 같은 두꺼운 실린더는 압력용기 내부에 유익한 잔류 압축응력을 유도하여 작용압력과 피로수명을 증가시키도록 자긴 가공되고 있다. 자긴가공도가 증가하면 구멍에서 압축잔류응력의 크기도 증가한다. 본연구의 목적은 ASME 코드에 의해 적용된 Kendall 모델을 이용하여 고강도 SCM440 강의 정확한 잔류응력을 예측하는 것이다. SCM440 후육실린더의 내부에 유압이 적용되고 30% 변형률까지 자긴 가공하였다. 자긴가공된 시편은 전해연마하고 X-ray 회절법을 이용하여 정확한 잔류응력을 산출하도록 하였다. 그리고 주사전자현미경을 이용하여 자긴가공에 의해 소성변형된 표면층을 분석하였다. 측정한 잔류응력과 계산된 결과를 비교하여 약간의 차이는 있으나 비교적 서로 잘 일치하고 있다.