• 제목/요약/키워드: Initial back stress

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평면이방성 알루미늄 재료의 귀발생 예측에 있어서 항복함수와 초기 Back-Stress의 영향 (Influence of yield functions and initial back stress on the earing prediction of drawn cups for planar anisotropic aluminum alloys)

  • 윤정환;;정관수;양동열;장성기
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1998년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.58-61
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    • 1998
  • Anisotropy is closely related to the formability of sheet metal and should be considered carefully for more realistic analysis of actual sheet metal forming operations. In order to better describe anisotropic plastic properties of aluminum alloy sheets, a planar anisotropic yield function which accounts for the anisotropy of uniaxial yield stresses and strain rate ratios simultaneously was proposed recently[1]. This yield function was used in the finite element simulations of cup drawing tests for an aluminum alloy 2008-T4. Isotropic hardening with a fixed initial back stress based on experimental tensile and compressive test results was assumed in the simulation. The computation results were in very good agreement with the experimental results. It was shown that the initial back stress as well as the yield surface shape have a large influence on the prediction of the cup height profile.

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지반응력변형과 지하수침투 해석에 대한 연성해석 및 역해석 -역해석기법을 이용한 지반변형 해석- (Coupling Analysis and Back Analysis for Soil Stress - Deformation - and Seepage - Deformation Analysis by Back Analysis Method)

  • 권호진;변광욱
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제9권1호
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    • pp.21-30
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    • 1993
  • 본 연구에서는 지반해석을 위한 여러 방법중 유한요소법에 의한 연성해석 및 역해석기법을 이용하여, 지반변형해석과 토질정수의 추정방법 등에 대하여 연구하였다. 토질정수의 정확한 산정의 필요성을 알기 위하여, 지반의 탄성해석에서의 탄성계수, 투수계수, 포아송비 등에 따른 민감도를 분석 고찰하였고, 여러가지의 점토질 흙에 대한 압밀실험결과를 이용하여 역해석기법에 의한 토질정수의 산정을 실시하고, 이 토질정수를 이용한 탄성해석에 의하여 지반의 변형과 간극수압을 구하여, 다음과 같은 결과를 얻었다. 탄성해석에 있어서, 지반의 탄성계수에 따른 지반변형량과 간극수압의 민감도가 비교적 크게 나타나므로, 탄성계수의 산정은 매우 중요하며, 재하하중이 클수록 탄성계수의 산정을 정확히 하여야 한다. 작은 하중단계에서의 짧은 시간의 실측치를 이용한 역해석을 통하여 토질정수를 산정함으로 4, 비교적 단순한 탄성해석을 통하여서도, 더욱 큰 하중 재하시 또 장기간의 변형량을 실제와 가잠게 예측할 수 있으며, 역해석에서의 반복계산 회수를 줄이고 더욱 좋은 결과를 얻기 위해서는, 초기치 실측 절점의 개수를 증가시키고 초기 실측치의 더욱 정확한 산정이 필요하다.

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다단계 터널굴착시 계측된 증분변위를 이용한 역해석 기법의 개발 (Development of the Back Analysis Technique Using Incremental Displacements Measured in a Multistep Excavation)

  • 이연규;이정인
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권1호
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    • pp.123-136
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    • 1997
  • 구조물의 형상 변화를 연속적으로 고려할 수 있는 유한요소법 원리에 기초하여 탄성지반내에 단계적 터널굴착시 임의의 굴착단계에서 발생한 증분변위와 굴착전 암반내에 존재하는 초기응력의 크기가 선형관계에 있음을 유도하였다. 즉, 총변위가 아닌 임의 단계에서 계측된 증분변위만으로 탄성지반내 초기음력의 역산이 가능함을 이론적으로 증명하였다. 이러한 이론적 관계식에 기초하여 다단계 터널굴착시 계측된 증분변위를 이용하여 초기응력을 역산할 수 있는 역해석 프로그램을 작성하였다. 간단한 예제를 통하여 구성한 프로그램의 정확성과 현장 적용 가능성을 검토하였다.

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DSC구성방정식을 이용한 포화사질토의 액상화 거동 예측 (A Study on Prediction of the Liquefaction Behavior of Saturated Sandy Soils Using DSC Constitutive Equation)

  • 박인준;김수일;정철민
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.201-208
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    • 2000
  • In this study, the behavior of saturated sandy soils under dynamic loads - pore water pressure and effective stress - was investigated using Disturbed State Concept(DSC) model. The model parameters are evaluated from laboratory test data. During the process of loading and reverse loading, DSC model is utilized to trace strain-hardening and cyclic softening behavior. The procedure of back prediction proposed in this study are verified by comparing with laboratory test results. From the back prediction of pore water pressure and effective mean pressure under cyclic loading, excess pore water pressure increases up to initial effective confining pressure and effective mean pressure decrease close to zero in good greement with laboratory test results. Those results represent the liquefaction of saturated sandy soils under dynamic loads. The number of cycles at initial liquefaction using the model prediction is in good agreement with laboratory test results. Therefore, the results of this study state that the liquefaction of saturated sandy soils can be explained by the effective tress analysis.

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아몰퍼스 고온 판재성형시 스프링백 (Spring Back in Amorphous Sheet Forming at High Temperature)

  • 이용신
    • 소성∙가공
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    • 제14권9호통권81호
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    • pp.751-755
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    • 2005
  • This paper is concerned with spring back after sheet forming of bulk amorphous alloys in the super cooled liquid state. The temperature-dependence and strain-rate dependence of Newtonian/non-Newtonian viscosities as well as the stress overshoot/undershoot behavior of amorphous alloys are reflected in the thermo-mechanical Finite Element simulations. Hemispherical deep drawing operations are simulated for various forming conditions such as punch velocity, die comer radius, friction, blank holder force, clearance and initial funning temperature. Here, spring back by an instantaneous elastic unloading was followed by thermal deformation during cooling, and two modes of spring back are examined in detail. It could be concluded that the superior sheet formability of an amorphous alloy can be obtained by taking the proper forming conditions for loading/unloading.

Multiloop Edgewise Arch Wire의 tip back 정도에 따른 응력 분포에 관한 유한요소법적 연구 (Stress analysis of Multiloop Edgewise Arch Wire with various degree of tip back bend : a study using the finite element method)

  • 이영일;차경석;주진원;이진우
    • 대한치과교정학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.127-142
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    • 2000
  • 임상에서 다양하게 사용되는 Multiloop Edgewise Arch Wire(MEAW)는 구치부 치아의 치축 직립을 위해 II급 고무줄이나 수직고무줄과 함께 사용된다. 이때 tip back bend의 정도는 각 환자의 구치치축의 근심경사의 정도에 따라 가감이 결정되나 이 장치가 실제 치근막에서 어떤 효과를 나타내는지 정확히 알려진 바는 없다. 이에 저자는 MEAW의 역학적 효과를 알아보기 위해 tip back bend의 정도를 변화시킨 후 II급 고무줄, 수직고무줄을 적용시켜 유한요소법을 통해 치근막에서 발생되는 응력의 분포와 크기를 정량적으로 비교, 관찰하여 장치의 역계를 이해하고 치료효과를 예측해 보고자 실험을 고안하였다. 발치나 교정치료의 경험이 없는 25세 남자 정상교합자를 대상으로 컴퓨터 단층촬영을 시행하여 얻은 방사선필림을 기초로 하여 유한요소 상악치아모델과, 치근막모델을 제작하였으며 여기에 beam element로 제작된 MEAW의 tip back bend를 5도, 10도, 15도로 달리하여 II급 고무줄 및 수직고무줄을 적용시켜 각 치근막에서의 압축, 인장력의 분포와 응력의 크기를 상호 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. MEAW에 tip back bend를 5도, 10도, 15도로 부여하고 II급 고무줄이나 수직고무줄을 적용시켰을때 전체 치근막에 나타나는 압축, 인장의 분포는 II급 고무줄, 수직고무줄 각각의 경우에서 tip back bend의 정도에 상관없이 유사한 양상을 나타냈다. 2. 각 치아의 치근막에 나타난 압축, 인장력의 크기는 5도,10도의 경우보다 15도 tip back bend 부여시 더 크게 나타났다. 3. 제1, 2대구치 원심측 치근막에서는 압축력이 나타났으며 특히 제2대구치 치근막의 압축부위가 제1대구치 치근막 압축부위보다 더 넓고 압축력의 크기도 더 크게 나타났다. 또한 tip back bend 정도가 클수록 압축력도 크고 압축부위도 더 넓게 나타났다. 4. 대구치 치근막의 압축력은 소구치 치근막의 압축력보다 상대적으로 더 작게 나타났다. 5. II급고무줄과 수직고무줄 적용 시를 비교해 보면 수직고무줄 장착시 전치부 치근막에 인장력이 더 넓게, 그 크기는 더 작게 나타났다. 반면에 구치부 치근막에 나타나는 응력의 분포와 크기는 별 차이를 보이지 않았다. 5. 전치부 치근막 인장부위에서 인장력은 견치에서 제일 컸다.

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아몰퍼스 판재 성형의 스프링 백에 관한 연구 (A Study on Spring Back in Sheet Forming of Amorphous Alloys)

  • 윤상헌;이용신
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1757-1760
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    • 2005
  • This paper is concerned with spring back after sheet forming of bulk amorphous alloys in the super cooled liquid state. The temperature-dependence and strain-rate dependence of Newtonian/non-Newtonian viscosities as well as the stress overshoot/undershoot behavior of amorphous alloys are reflected in the thermo-mechanical Finite Element simulations. Hemispherical deep drawing operations are simulated for various forming conditions such as punch velocity, die corner radius, friction, blank holder force, clearance and initial forming temperature. Here, spring back by an instantaneous elastic unloading was followed by thermal deformation during cooling and two modes of spring backs are examined in detail. It could be concluded that the superior sheet formability of an amorphous alloy can be obtained by taking the proper forming conditions for loading/unloading.

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스프링백 저감을 위한 초고강도강의 국부적 연화 열처리에 따른 미세조직과 기계적 특성 변화에 관한 연구 (Effect of Local Softening for Spring-back Reduction of Ultra High Strength Steel on Microstructure and Mechanical Properties)

  • 박상언;박병학;오명환;강범수;구태완
    • 소성∙가공
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    • 제30권3호
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    • pp.134-141
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    • 2021
  • In order to improve excessive spring-back behavior as a result of the roll forming process using ultra high strength steel (UHSS) sheet, local softening in region of a partial area expected to be deformed on an initial blank is considered in this study. With SPFC1470 UHSS sheet with initial blank thickness of 1.20mm, the local softening is performed with the following conditions: temperatures of 500℃, 550℃, 600℃ and 650℃, and holding time of 20s, 40s, 80s and 160s. Mechanical properties, such as yield stress and tensile strength, as well as elongation, are evaluated through uniaxial tensile tests, while the microstructural characteristics as a result of local softening are also investigated using the heat-treated specimens. As a result, it is shown that the spring-back behavior of the roll-formed prototype was reduced about by 78.9%, when the local softening at about 500℃ was performed for 160s considering the practical manufacturing condition.

Fatigue life prediction of multiple site damage based on probabilistic equivalent initial flaw model

  • Kim, JungHoon;Zi, Goangseup;Van, Son-Nguyen;Jeong, MinChul;Kong, JungSik;Kim, Minsung
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제38권4호
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    • pp.443-457
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    • 2011
  • The loss of strength in a structure as a result of cyclic loads over a period of life time is an important phenomenon for the life-cycle analysis. Service loads are accentuated at the areas of stress concentration, mainly at the connection of components. Structural components unavoidably are affected by defects such as surface scratches, surface roughness and weld defects of random sizes, which usually occur during the manufacturing and handling process. These defects are shown to have an important effect on the fatigue life of the structural components by promoting crack initiation sites. The value of equivalent initial flaw size (EIFS) is calculated by using the back extrapolation technique and the Paris law of fatigue crack growth from results of fatigue tests. We try to analyze the effect of EIFS distribution in a multiple site damage (MSD) specimen by using the extended finite element method (XFEM). For the analysis, fatigue tests were conducted on the centrally-cracked specimens and MSD specimens.

유한요소 - 경계요소 조합에 의한 지반매개변수 추정에 관한 연구 (A Study on the Estimation of Underground Parameters by Coupling of Finite and Boundary Elements)

  • 김문겸;장정범;오금호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.28-34
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    • 1995
  • Behavior of underground structural systems is usually complicated because of various unknown parameters. In order to construct those structural systems safely and economically, exact identification of the system parameters and accurate analysis of the system behaviors are essentially required. In this study, a forward analysis program, which is able to eliminate numerical errors due to far field boundary effect, is developed by coupling finite and boundary elements. In this coupled analysis, boundary elements are used in the semi-infinite domain where stress variation is small, and finite elements in the stress concentration region where material nonlinearity should be considered. Then, a back analysis program which can identify the system parameters is developed using the direct method to be combined with the forward analysis program. The elastic modulus and initial stress, which are most important in the description of the behavior of underground structures, are taken as the system parameters. A simple example is examined 0 show that the method can be used effectively.

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