• 제목/요약/키워드: Elastic anisotropy

검색결과 118건 처리시간 0.039초

나노인덴테이션을 이용한 인체 피질골 골층판의 물성연구 (Mechanical properties on nanoindentation measurements of osteonic lamellae in a human cortical bone)

  • 최환석;송정일;주원경
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.527-528
    • /
    • 2006
  • In the proposed research plan, the effects of anisotropic and time-dependent mechanical properties on nanoindentation measurements of osteonic lamellae in a human cortical bone are investigated. The most popular method(Oliver-Pharr method) in nanoindentation data analysis is based on the assumption of elastic isotropy. Since cortical bone has exhibited anisotropy, it is necessary to consider the effects of anisotropy on nanoindentation measurement for cortical bone. By comparison with the contact area obtained from monitoring the contact profile in FEA simulations, the Oliver-Pharr method was found to underpredict or overpredict the contact area due to effects of anisotropy. The mount of error depended on the indentation orientation. The indentation modulus results and were also similar to moduli calculated from mathematical model. The Oliver-Pharr method has been shown to be useful for providing first order approximations in analysis of anisotropic mechanical properties of cortical bone, although the indentation modulus is influenced by anisotropy.

  • PDF

수평배향된 액정셀에서의 스페이서 주변 액정 배향 연구 (Study on the Alignment of the LC near Spacer in a Homogeneously Aligned LC Cell)

  • 정연학;김성운;이종문;이승희
    • 한국전기전자재료학회논문지
    • /
    • 제15권10호
    • /
    • pp.902-908
    • /
    • 2002
  • Homogeneously aligned nematic liquid crystal displays (LCDs) driven by in-plane or fringe field were known to exhibit wide viewing angle and appeared to be black in the off state. However, the existence of spacers inside the cell causes the deformation of the liquid crystal molecules. Such a deformation of the liquid crystal causes light-leakage in the dark state, which lowers contrast ratio of the display. We found that the light-leakage due to deformation of the LC director near the spacer mainly depends on the dielectric anisotropy and the ratio of elastic constants of the LC. In this paper, the mechanism on deformation of the LC near spacer is investigated by optical polarizing microscopy.

Rayleigh wave in an anisotropic heterogeneous crustal layer lying over a gravitational sandy substratum

  • Kakar, Rajneesh;Kakar, Shikha
    • Geomechanics and Engineering
    • /
    • 제10권2호
    • /
    • pp.137-154
    • /
    • 2016
  • The purpose of this paper is to study the propagation of Rayleigh waves in an anisotropic heterogeneous crustal layer over a gravitational semi-infinite sandy substratum. It is assumed that the heterogeneity in the crustal layer arises due to exponential variation in elastic coefficients and density whereas the semi-infinite sandy substratum has homogeneous sandiness parameters. The coupled effects of heterogeneity, anisotropy, sandiness parameters and gravity on Rayleigh waves are discussed analytically as well as numerically. The dispersion relation is obtained in determinant form. The proposed model is solved to obtain the different dispersion relations for the Rayleigh wave in the elastic medium of different properties. The results presented in this study may be attractive and useful for mathematicians, seismologists and geologists.

Analytical Beam Field Modeling Applied to Transducer Optimization and Inspection Simulation in Ultrasonic Nondestructive Testing

  • Spies, Martin
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제23권6호
    • /
    • pp.635-644
    • /
    • 2003
  • To ensure the reliability of ultrasonic nondestructive testing techniques for modern structural materials, the effects of anisotropy and inhomogeneity and the influence of non-planar component geometries on ultrasonic wave propagation have to be taken into account. In this article, fundamentals and applications of two analytical approaches to three-dimensional elastic beam field calculation are presented. Results for both isotropic materials including curved interfaces and for anisotropic media like composites are presented, covering field profiles for various types of transducers and the modeling of time-dependent rf-signals.

초음파 비파괴 시험법을 이용한 탄성계수의 산정을 통한 침엽수 구조용재의 이방성에 관한 기초연구 (Anisotropy of Softwood Structural Lumber Using The Elastic Modulus Determined by The Ultrasonic Nondestructive Method)

  • 오세창
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
    • /
    • 제45권1호
    • /
    • pp.20-27
    • /
    • 2017
  • 본 연구의 목적은 목재의 세 주요 축 방향에 대하여 각 방향별 탄성계수를 비파괴적으로 측정하여 이에 따른 목재의 이방성을 검토해 보고자 하였다. 결점이 없는 SPF (spruce-pine-fir)와 Hem-fir 및 낙엽송재에 대하여 무결점 시험편을 채취하고 각 시험편에 대해 세 방향에서 초음파 속도를 측정한 다음, 이 속도와 각 재료의 밀도를 이용하여 산정된 탄성계수를 비교하였다. 시험 결과 초음파속도 및 탄성계수는 방향별로 목재의 길이방향, 방사방향, 접선방향의 순으로 나타났으며, 밀도가 높을수록 각 방향별 탄성계수가 더 높게 나타났다. 수종 간에 있어서 길이방향의 탄성계수의 차이보다 방사방향, 접선방향의 차이가 더 크게 나타났다. 산정된 탄성계수를 사용하여 재료의 이방성을 비교하여 제시하였으며, 이를 통해 강성매트릭스의 대각선 항을 산정하였다.

소성 이방성이 박판의 주름 발생에 미치는 영향 (The effect of plastic anisotropy on wrinkling behavior of sheet metal)

  • 양동열
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소성가공학회 1999년도 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.14-17
    • /
    • 1999
  • The wrinkling behavior of a thin sheet with perfect geometry is a kind of compressive instability. The compressive instability is influenced by many factors such as stress state mechanical properties of the sheet material geometry of the body contact conditions and plastic anisotropy. The analysis of compressive instability in plastically deforming body is difficult considering all the factors because the effects of the factors are very complex and the instability behavior may show wide variation for small deviation of the factors. In this study the bifurcation theory is introduced for the finite element analysis of puckering initiation and growth of a thin sheet with perfect geometry. All the above mentioned analysis and the post-bifurcation behavior is analyzed by introducing the branching scheme proposed by Riks. The finite element formulation is based on the incremental deformation theory and elastic-plastic material modeling. in order to investigate the effect of plastic anisotropy on the compressive instability a square plate that is subjected to compression in one direction and tension in the other direction is analyzed by the above-mentionedfinite element analysis. The critical stress ratios above which the buckling does not take place are found for various plastic anisotropic modeling method and discussed. Finally the effect of plastic anisotropy on the puckering behavior in the spherical cup deep drawing process is investigated.

  • PDF

평면변형률 압축시험에 의한 각종 모래의 강도.변형특성의 이방성(I) -강도 이방성- (Anisotropy in Strength and Deformation Properties of a Variety of Sands by Plane Strain Compression Tests(I) Strength Anisotropy)

  • 박춘식
    • 한국지반공학회지:지반
    • /
    • 제13권5호
    • /
    • pp.5-18
    • /
    • 1997
  • 공중투하법으로 만든 등방압밀 모래공시체를 평면변형률 압축시험을 실시하여 강도.변형특성의 이방성을 연구하였다. 세계 각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준시공시체를 최대주응력방향(e,)의 변형률과 최소주응력방향(e3)의 변형률을 각각 $10^{-60}에서\; 10^{-2}$ 까지 상세히 측정하였다. 그 결과,실험한 모든 모래에 대하여 변형률 0. 001%이하까지의 변형률에 있어서는 최대주응력이 퇴적면과 이루는 각도 5에 관계없이 탄성적.등방적인 거동을 나타내었다. 그러나, 변형률이 증가하여 탄성한계를 넘어면 점차퍽으로 이방적인 성질을 띄게 되고 마침내 피크에 도달하면 최대내부마찰각 $\phi_{max}은 \delta가\; 90^{\circ}에서 0^{\circ}$로 감소함에 따라 감소하고 그 최소치와 최대치의 비는 0.82-0.90 사이에 있었다. 또, $\phi_{max}$값의 최소치는 모래의 종류에 따라 $ \delta=0^{\circ}-30^{\circ}$ 사이에 있었다. 그러나, 잔류상태에 도달하면 모래는 다시 등방적인 거동을 하여 $\pji는\delta$에 크게 의존하지 않고 거의 일정한 값을 나타내었다.

  • PDF

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
    • /
    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.147-150
    • /
    • 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.

  • PDF

암석내의 균열전파에 따른 유효탄성계수의 변화 (Changes of Effective Elastic Moduli due to Crack Growth in Rock)

  • 신종진;전석원
    • 터널과지하공간
    • /
    • 제10권3호
    • /
    • pp.301-308
    • /
    • 2000
  • 균열모형을 이용하여 압축 하중하에 있는 암석의 비선형 거동을 예측하는 것은 가능하다. 암석내의 균열의 성장은 암석의 이방성을 가져오며, 이러한 이방성의 정도는 단성계수의 변화로 표현될 수 있다. 본 연구에서는 균열의 성장에 따른 탄성계수의 변화를 이론적인 균열모형을 통해 예측하고, 이를 탄성파 속도 시험을 통해 구한 탄성계수와의 비교를 수행하였다. 또한, 균열모형에 사용되는 초기 암석내 존재하는 균열에 대한 정보는 암석표면의 이미지를 분석하여 구하였다.

  • PDF

암석내의 균열전파에 따른 유효탄성계수의 변화 (Changes of Effective Elastic Moduli due to Crack Growth in Rock)

  • 신종진;전석원
    • 한국암반공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
    • /
    • pp.47-55
    • /
    • 2000
  • 균열모형을 이용하여 압축 하중하에 있는 암석의 비선형 거동을 예측하는 것은 가능하다. 암석내의 균열의 성장은 암석의 이방성을 가져오며 이러한 이방성의 정도는 탄성계수의 변화로 표현될 수 있다. 본 연구에서는 균열의 성장에 따른 탄성계수의 변화를 이론적인 균열모형을 통해 예측하고, 이를 탄성파 속도 시험을 통해 구한 탄성계수와의 비교를 수행하였다. 또한, 균열모형에 사용되는 초기 암석내 존재하는 균열에 대한 정보는 암석표면의 이미지를 분석하여 구하였다.

  • PDF