The stability of slope using root-pile like to the reinforcements is affected by the interaction behavior mechanism of soil-reinforcements. Through the studying on the interaction in joint of its, therefore, the control roles can be find out in installed slope. In study, the stress level ratio based on the insert angle of installed reinforcements in soil used to numerical analysis, which was results from the duty direct shear test in Lab. The maximum shear strain variation on the reinforcements was observed at insert angle, which was approximately similar to the calculated angle based on the equation proposed by the Jewell. The elasto-plastic joint model on the contact area of soil-reinforcements was presumed, the reinforced soil assumed non-linear elastic model and the reinforcements supposed elastic model, respectively. The finite element analysis of assumed models was performed. The shear strain variation of non-reinforced state obtained by the FEM analysis including elasto-plastic joint elements were shown the rationality of general limit equilibrium analysis for the slope failure mode on driving zone and resistance zone, which based on the stress level step according to failure ratio. Through the variation of shear strain for the variation of inserting angle of reinforcements, the different mechanism on the bending and the shear resistance of reinforcements was shown fair possibility.
This paper presents applications of the objective stress rates to stress update algorithms for transient shell dynamic analysis within the context of explicit time integration. The hypo elasto-plastic materials are assumed in establishing constitutive equations. The derivation of the objective stress rates are investigated by use of the Lie derivative. Comparison results are given between the Kirchhoff and Cauchy stress formulation. The Jacobian determination algorithm proposed in this paper is presented in association with the Belytschko-Lin-Tsay shell theory. Several numerical examples are demonstrated including contact and non-contact examples, by which proposed algorithms are compared with respect to the accuracy and effectiveness.
In order to obtain homogeneous and high quality products in powder compaction forging process, it is very important to control stress, strain, density and density distributions. Therefore, it is necessary to understand quantitatively the elasto-plastic deformation and densification behaviors of porous metals and metal powders. In this study, elasto-plastic finite element method using Lee-Kim's pressure dependent porous material yield function has been used for the analysis of three dimensional indenting process. The analysis predicts deformed geometry, stress, strain and density distribution and load. The calculated load is in good agreement with experimental one. The calculated results do not show axisymmetric distributions because of the edge effect. The core part which is in contact with the indentor and the outer diagonal edge part are in compressive stress states and the middle part is in tensile stress state. As a results, it can be concluded that three dimensional analysis is more realistic than axisymmetric assumption approach.
With the fast growth of shipbuilding industry, in recent years several hundreds of thousands of lifting lugs for a year have been used. This paper is aimed at maximizing the recovering use of lifting lugs. In this study, we have evaluated the structural strength for present and modified lifting lugs under in-plane and out-of-plane load conditions. For this purpose, the equivalent stresses have been calculated by nonlinear elasto-plastic analysis using the finite element program ABAQUS. At the same time, the contact conditions between lifting lug and shackle pin are also considered.
기계적 체결로 조립된 대부분의 항공기 구조는 볼트나 리벳구멍 가장자리의 부재간 접촉면 또는 체결구멍 부위에서 프레팅 손상을 받게 된다. 이러한 프레팅 부분슬립 경계부위에는 높은 접촉응력이 유발되고 이로 인해 프레팅 피로균열이 조기에 발생되어 피로수명을 현저히 감소시키게 된다. 본 연구는 2024-T351 알루미늄 합금판에 대하여 서로 다른 프레팅 조건하에서 일련의 프레팅 피로실험을 수행하여 역학적 파라미터와 프레팅 접촉조건 변수들과의 정량적 연계성을 검토하였다. 그리고 역학적 파라미터를 기초로 하는 기존의 수명예측 모델의 유효성을 분석하고 수정 적용하였다. 또한 파라미터 변화에 따른 접촉면에서의 응력 및 변형률 변화 거동을 고찰하기 위하여 탄소성 유한요소해석을 통하여 접촉응력을 해석하고 프레팅접촉 파라미터들과 피로균열 발생수명 사이의 관계에 대해 고찰하였다.
A single layer latticed dome is one of the most efficient structures because of its low specivic gravity. For easily analyzing of a single layer latticed dome, joint system is assumed to be pin or rigid joint. However, its joint uses ball whose system has intermediate properties of pin and rigid joint. Therefore this study has a grasp of bending rigidity, stress and mechanical properties through experimental and analyzing method of the bolt inserted ball joint. To analyze the stress of bolt and sleeve, this study uses through 3D elastic contact and cubic element, and then the ball and the bolt are perfectly connected for easily analyzing Compared experimental results to F.E.M, each specimen has an error of less than 12 percent. In the results of stress distribution through F.E.M, stress occurs from bottom of bolt to top of sleeve, and most of tension appears on the bolt, also compression occurs from upper parts of the bolt to the sleeve. The assumption of bending stiffness in ball joint is well known that bolt resists only tension and upper sleeve resiss compression. The results of experiment and analysis have $7{\sim}56%$ error, assuring that upper part of bolt occurs of partial compression. In the result of modified assumption have $4{\sim}20%$ error.
Drawbead formulation is the first process together with a binder wrap process in a sheet metal forming process. The purpose of a drawbead is to control the flow of the metal into the die in panel press forming. To simulate the drawbead formation process, an elasto-plastic finite element formulation is derived from the equilibrium equation an drelated boundary conditions considering the proper contact conditons. The developed finite element program is applied to drawbead formation in the plane strain condition. The simulation of drawbead formation produces the distribution fo stress and strain along the bead and the resultant elongation of the sheet in the cavity region with respect to various cavity dimensions of the sheet as well as the punch force of a drawbead and the amount of draw-in with respect to the stroke fo a drawbead. The numerical resutls provides the fundamental information as a boundary condition to analyze the complex binder wrap phenomena and panel press forming in simple way.
In this paper, a meshfree-enriched finite element method (ME-FEM) is introduced for the large deformation analysis of nonlinear path-dependent problems involving contact. In linear ME-FEM, the element formulation is established by introducing a meshfree convex approximation into the linear triangular element in 2D and linear tetrahedron element in 3D along with an enriched meshfree node. In nonlinear formulation, the area-weighted smoothing scheme for deformation gradient is then developed in conjunction with the meshfree-enriched element interpolation functions to yield a discrete divergence-free property at the integration points, which is essential to enhance the stress calculation in the stage of plastic deformation. A modified variational formulation using the smoothed deformation gradient is developed for path-dependent material analysis. In the industrial metal forming problems, the mortar contact algorithm is implemented in the explicit formulation. Since the meshfree-enriched element shape functions are constructed using the meshfree convex approximation, they pose the desired Kronecker-delta property at the element edge thus requires no special treatments in the enforcement of essential boundary condition as well as the contact conditions. As a result, this approach can be easily incorporated into a conventional displacement-based finite element code. Two elasto-plastic problems are studied and the numerical results indicated that ME-FEM is capable of delivering a volumetric locking-free and pressure oscillation-free solutions for the large deformation problems in metal forming analysis.
항공기 주구조에 많은 부분은 겹침이음 형태의 조립구조이며 이러한 구조는 프레팅 손상으로 인해 단순피로에 비해 현저히 수명이 감소된다. 특히 노후 항공기의 경우 프레팅 피로균열은 감항안전을 저해하는 중요한 요인으로 최근 대두된 수명연장 문제와 관련해서도 손상허용성 평가에 프레팅 피로수명 예측이 필수적으로 요구되고 있다. 이러한 배경으로 본 연구에서는 볼트 체결력이 서로 다른 겹침이음 구조시편에 대하여 일련의 프레팅 피로시험을 수행하고 탄소성 접촉응력 유한요소해석 결과로부터 프레팅 파라미터를 구하고 균열발생 및 성장 수명예측 모델식과 최근 제안된 수정 모델식을 통하여 프레팅 피로수명을 예측하였다. 또한 시험결과와 비교분석함으로써 실제 항공기 겹침이음 구조에 프레팅 피로수명 예측 모델식의 적용 유효성을 고찰하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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