• Computers and Concrete
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• 제4권2호
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• pp.101-117
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• 2007

A new model predicting the nonlinear basic creep behaviour of concrete structures subjected to high multi-axial stresses is proposed. It combines a model based on the thermodynamic framework of the elasto-plastic continuum damage theory for time-independent material behaviour and a rheological model describing phenomenologically the long-term delayed deformation. Strength increase due to ageing is regarded. The general 3D solution for the creep theory is derived from a rate-type form of the uniaxial formulation by the assumption of associated creep flow and a theorem of energy equivalence. The model is able to reproduce linear primary creep as well as secondary and tertiary creep stages under high compressive stresses. For concrete in tension a simple viscoelastic formulation is applied. The material law is then incorporated into a finite element solution procedure for analysis of reinforced concrete structures. Numerical examples of uniaxial creep tests and concrete members show excellent agreement with experimental results.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.435-444
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• 2001

대변형 탄소성 프레임의 해석은 운동학적, 재질적, 수치해법상으로 매우 복잡하여 정확하고 효율적인 요소나 알고리즘이 부족하다. 본 논문에서는 3차원 보요소에 대하여 봉이론으로부터 유한요소를 만들고 소성을 적용하기 위하여 Cauchy응력과 공학적변형률을 구성방정식에 적용하는 방법으로 객관화된 증분해법에 의한 보요소를 제안하였다. 특히 항복조건의 만족을 위하여 정확하고도 효율적인 소성방정식의 적분법을 개발하고 적용하였으며 연속법과 일차원 탐색 등을 고려하여 광역수렴성과 2차 수렴속도를 갖는 수치해법을 개발하고 예제를 통하여 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.179-187
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• 2003

모래다짐말뚝과 쇄석말뚝 등 연직방향의 보강재를 이용한 방법은 지반의 지지력을 증가, 침하를 감소 등을 기대할 수 있는 효과적인 연약지반 개량공법이다. 이번 연구에서는 지반거동 특성을 이해함에 있어 탄소성이론을 이용하여 복합지반의 등가특성치(E,$\mu,\phi,c$)를 얻을 수 있는 이론식을 제시하였으며, 이론식을 토대로 사례별 등가특성치들을 산정하였다. 또한 산정된 등가특성치를 지반 해석프로그램인 SAGE CRISP을 사용하여 2차원 해석을 수행하여 그 결과를 원지반 특성치로 수행한 해석결과와 비교 분석하였다. 연구결과 원지반 특성치를 대신하여 이론식을 통해 얻은 등가특성치를 이용하여도 비슷한 결과를 얻을 수 있었다. 결과적으로 탄소성이론을 근거로 한 이론식에서 얻은 등가특성치들이 예비설계 단계에서 유용하게 사용될 수 있음을 제시하였다.

• 소성∙가공
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• 제4권2호
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• pp.131-140
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• 1995

In this paper damage propagation of a material during forming is investigated with the concept of continuum damage mechanics. An isotropic damage model based on the theory of materials of type N is adopted to describe the damage process of a ductile material with large elasto-viscoplastic deformation. The stiffness degradation of the loaded material is chosen as a damage measure. The highly nonlinear equilibrium equations are reduced to the incremental weak form and approximated by the total Lagrangian finite element method. To simulate contact condition, extended interior penalty method with modified coulomb friction law is adopted. The displacement control method along with the modified Riks' continuation technique is used to solve the incremental iterative equations. As numerical examples, upsetting problem and backward extrusion problem are simulated and the results of damage propagation and $J_2$ stress contours with and without friction are presented.

• 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.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.429-436
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• 1999

The best available solution to predict the fatigue life of structural steels is the implementation of EPFM approach based on the principles and techniques of elasto plastic fracture mechanics. To predict the fatigue life, the conventional Paris law has been modified by substituting the range of J-value denoted by ΔJ for ΔK that is calculated by the proposed p-version model. The proposed P-version finite element model is formulated by the incremental theory of Plasticity that consists of the constitutive equation fur elastic-perfectly plastic materials, Tresca/von-Mises yield criteria, and associated flow rule. The experimental fatigue test is conducted with five UP(Center Clucked Panels) specimens to validate the accuracy of the p-version finite element model. Also, the results obtained by LTM approach have been compared with those by EPFM approach.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.71-78
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• 1997

The high precision analysis by the p-version of the finite element method are fairly well established as highly efficient method for linear elastic problems, especially in the presence of stress singularity. It has been noted that the merits of p-version are accuracy, modeling simplicity, robustness, and savings in user's and CPU time. However, little has been done to exploit their benefits in elasto-plastic analysis. In this paper, the p-version finite element model is proposed for the materially nonlinear analysis that is based on the incremental theory of plasticity, the associated flow rule, and von-Mises yield criteria. To obtain the solution of nonlinear equation, the Newton-Raphson method and initial stiffness method, etc are used. Several numerical examples are tested with the help of the square plates with cutout, the thick-walled cylinder under internal pressure, and the center cracked plate under tensile loading. Those results are compared with the there cal solutions and the numerical solutions of ADINA software.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.537-549
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• 1999

선형탄성 파괴해석은 균열을 갖는 변형률 경화재료의 파괴거동을 예측하는데 불충분하기 때문에 최근에는 균열 선단 부에서 대규모 소성 역을 갖는 균열 체에 적용할 수 있는 많은 파괴역학개념이 제안되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 대규모항복 조건하의 연성파괴를 보이는 평판을 정확하게 해석할 수 있는 새로운 유한요소모델을 제시하고자 한다. 균열 선단 부의 응력 장을 정의하는데 가장 지배적인 파괴매개변수인 J-적분 값과 소성 역의 크기 및 형상을 J-적분법과 등가영역적분법을 통해 파괴거동을 설명할 수 있도록 증분소성이론에 기초를 둔 p-version 유한요소해석이 채택되었다. 제안된 유한요소모델에 의한 수치해석결과는 이론 해와 h-version 유한요소해석과 비교되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제15권2호
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• pp.225-238
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• 2003

In the present study, the finite strip analysis of a box girder to simulate a ship's hull model is carried out to investigate its inelastic post-buckling behavior and to predict its ultimate flexural strength. Residual stresses and initial geometrical imperfections are both considered in the combined material and geometrical nonlinear analysis. The von-Mises yield criterion and the Prandtl-Reuss flow theory of plasticity are applied in modeling the elasto-plastic behavior of material. The Newton-Raphson iterative process is also employed in the analysis to achieve convergence. The numerical results agree well with the experimental data. The effects of some material and geometrical parameters on the ultimate strength of the structure are also investigated.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제28권2호
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• pp.150-161
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• 1996

연구로용 우라늄-실리사이드 분산 핵연료에서의 응력 및 변형율 분포를 계산할 수 있는 변형모델을 개발하였다. 이 변형모델은 탄소성이론 및 지수법칙 크리프이론을 기초로 한 것이며, 또한 등방 핵연료팽윤 및 열팽창을 가정하였다. 개발된 모델을 HANARO 및 카나다의 NRU 핵연료에 적용하여 본 결과 핵연료의 변형을 성공적으로 계산하는 것으로 판단되었다. 계산결과에 따르면, 연구로용 우라늄-실리사이드 분산핵연료가 연소할 때 핵연료심에서 가장 중요한 변형기구는 팽윤이며, 피복관에서 가장 중요한 변형기구는 크리프이다. 또한, 피복관에서 원주방향 최대응력은 항상 5 MPa 이하로서 항복응력보다 훨씬 낮게 유지되었다. 여기서 고려한 두 핵연료설계에 대해서 전 연소도 범위에서 핵연료봉의 부피변화는 10% 이하로 예측되었다.