• 제목/요약/키워드: Consistent tangent moduli

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반복하중을 받는 콘크리트의 재하속도 의존 점소성-손상 모델 (Rate-dependent Viscoplastic-Damage Model of Concrete under Cyclic Loading)

  • 송하원;임현우;김인순
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표논문집(II)
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    • pp.468-473
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    • 1998
  • The objective of this paper is to develop a consistent algorithm for the finite element analysis for behavior of concrete under cyclic loading using viscoplastic-damage model. For modeling the behavior of concrete under cyclic loading, consistent algorithms of rate-dependent viscoplastic-damage are employed with a Willam-Warnke 5-parameter failure criterion which can consider the softening behavior of concrete and consistent tangent moduli are derived. Using finite element program implemented with the developed algorithms, the algorithms are verified and the behaviors of concrete under cylic loading are simulated and compared with experimental data.

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비등방경화 구성모델을 이용한 대변형 해석 : I. 정식화 (Large Deformation Analysis Using and Anistropic Hardening Constitutive Model : I. Formulation)

  • 오세붕
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.207-214
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    • 2002
  • 미소변형에서 대변형에 이르는 전체 변형도 영역의 구성모델을 ABAQUS 코드에 구현하였다. 구성모델은 비등방경화규칙에 근거한 전응력 개념의 탄소성 모델이다. 사용된 정식화 및 알고리즘은 (1) Jaumann 응력속도를 이용한 대변형도 조건 정식화 (2) 내재적 인 응력적분 (3) 일관된 접선계수를 포함하고 있다. 이를 통하여 비등방경화 구성관계를 적용한 대변형 해석을 정확하고 효율적으로 수행할 수 있는 토대를 구축하였다. 동반논문(전병곤 등, 2002)에서는 예제해석을 통하여 새로운 구성모델과 ABAQUS 코드를 이용한 대변형 해석결과를 기술하였다.

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

  • 오세붕
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.131-142
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    • 1999
  • 본 연구는 전응력 개념에 근거한 비등방경화 구성관계를 적용하여 유한요소해석을 수행하는 데 목적이 있다. 이에 동반논문에서 제안한 비등방경화 구성모델에 대하여 내재적인 응력적분과 일관된 접선계수를 정식화하였다. 그리고 이러한 알고리즘을 비선형 유한요소해석 코드에 구현하여 정확도와 수렴성을 확보한 해석을 수행하였다 시험성토사례에 대한 해석을 통하여 제안된 구성모델은 von Mises규준에 의한 해석에 비하여 성토고에 따른 지반의 변위를 더욱 합리적으로 표현할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 지반의 강도를 적합하게 산정하여 제안된 구성모델이 매우 정확하게 실제 거동을 모사할 수 있었다.

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지반재료의 비등방경화 구성모델에 대한 응력적분 알고리즘 (Stress Integration Algorithm for an Anisotropic Hardening Constitutive Model of Geomaterials)

  • 오세붕;이진구;김태경
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.343-350
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    • 2005
  • A constitutive model was implemented in ABAQUS code. The constitutive equation can model the behavior for overall range of strain level from small to large deformation, which is based on anisotropic hardening rule and total stress concept. The formulation includes (1) finite strain formulation on the basis of Jaumann rate, (2) implicit stress integration and (3) consistent tangent moduli. Therefore the mathematical background was established in order that large deformation analysis can be performed accurately and efficiently with the anisotropic constitutive model. In the large deformation analyses, geometric nonlinearity was considered and the result of analyses with the proposed model was compared with that of Mises model for the overall strain range behavior.

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Adaptive Mesh Refinement Procedure for Shear Localization Problems

  • Kim, Hyun-Gyu;Im, Se-Young
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제20권12호
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    • pp.2189-2196
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    • 2006
  • The present work is concerned with the development of a procedure for adaptive computations of shear localization problems. The maximum jump of equivalent strain rates across element boundaries is proposed as a simple error indicator based on interpolation errors, and successfully implemented in the adaptive mesh refinement scheme. The time step is controlled by using a parameter related to the Lipschitz constant, and state variables in target elements for refinements are transferred by $L_2$-projection. Consistent tangent moduli with a proper updating scheme for state variables are used to improve the numerical stability in the formation of shear bands. It is observed that the present adaptive mesh refinement procedure shows an excellent performance in the simulation of shear localization problems.

3차원 용접과정의 유한요소해석 (Finite Element Analysis for Three Dimensional Welding Processes)

  • 김주완;조영삼;김현규;최강혁;임세영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.336-340
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    • 2001
  • We propose an implicit numerical implementation for the Leblond's transformation plasticity constitutive equations, which are widely used in welded steel structure. We apply generalized trapezoidal rule to integrate the equations and determine the consistent tangent moduli. The implementation may be used with updated Lagrangian formulation. We test a simple butt-welding process to compare with SYSWELD and discuss the accuracy.

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점토의 구성관계에 대한 내재적인 응력적분 (An Implicit Stress Integration for the Constitutive Relationship of Clays)

  • 오세붕
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.92-98
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    • 1998
  • Nonlinear finite element analyses of one dimensional consolidation problem were performed using an anisotropic hardening constitutive model. For the analyses, the anisotropic hardening elasto-plastic constitutive model based on the generalized isotropic hardening(GIH) rule was implemented into a nonlinear finite element analysis program, PLASTIC. In order to preserve the accuracy of the finite element solution for nonlinear problems, an implicit stress integration algorithm was employed. A consistent tangent moduli could also ensure the quadratic convergence of Newton's method. As a result, the nonlinear solution was accurately calculated and was converged to be asymptotically quadratic. In a consolidation problem, the relationship between load and settlement and between settlement and time vertical was analyzed comparing with results using the Cam-clay type model and the final consolidation settlement and the duration of primary consolidation could be evaluated rigorously using the GIH constitutive model.

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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.

밀도와 구속압력이 노상토의 탄성계수에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Effects of Density and Confining Pressure on the Elastic Modulus of Subgrade Soils)

  • 김수일;김문겸;유지형;김철수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.33-40
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    • 1988
  • 본 연구에서는 밀도와 구속압력이 노상토의 탄성계수에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 전국 고속도로로 노상토를 채취분석하여 얻은 전형적인 5가지 노상토 재료에 대하여 함수비, 밀도 및 구속압력을 달리하면서 비압밀 비배수 삼축압축시험을 실시하였다. 삼축압축시험시 unloading-reloading 실험을 수행하여 얻은 응력-변형을 관계로부터 최대탄성계수를 측정하였다. 실험결과 노상토의 탄성거동은 Janbu의 제안식에 잘 부합하였으며, 구속압력으로 표준화된 탄성계수는 건조단위체적중량과 지수함수의 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 또한 포화도가 70%이하에서는 함수비가 탄성계수에 영향을 거의 미치지 않음이 밝혀졌다.

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