An optimum blank design technology is required for near-net of net-shape cold forming using sheets. Originally, the backward tracing scheme has been developed for preform design in bulk forming, and applied to several forming processes successfully. Its key concept is to trace backward from the final desirable configuration to an intermediate preform of initial blocker. A program for initial blank design in sheet forming which contains the capabilities of forward loading simulation by the finite element method and backward tracing simulation, has been developed and proved the effectiveness by applying to a square cup stamping process. In the blank design of square cup stamping, the backward tracing program can produce an optimum blank configuration which forms a sound net-shape cup product without machining after forming. Another general application appears in the blank design of a cup stamping with protruding flanges, one of typical automobile components. The blank configurations derived by backward tracing simulation have been confirmed by a series of loading simulations. The approach or decision of an initial blank configuration presented in this study will be a milestone in fields of sheet forming process design.
사장교 시스템의 초기형상해석이라 함은 주형의 수직 처짐과 휨모멘트, 주탑의 수평변위와 휨모멘트를 최소화하면서, 고정하중과 평형을 이룰 수 있는 케이블의 장력과 무응력길이를 결정하는 방법으로 이 때, 케이블이 정착되는 주형의 수평위치, 주탑의 수직위치가 목표형상에 부합할 필요가 있다. 본 연구에서는 고정하중을 받는 사장교의 초기형상을 효율적이고 합리적으로 결정하기 위하여 개선된 초기부재력법과 TCUD법의 비교연구 결과를 제시하고자 한다. 주형과 주탑의 케이블 정착부에서 힘의 평형조건을 이용하여 주형의 수직처짐과 주탑의 수평변위를 효과적으로 제어할 수 있는 절점평형법을 초기 부재력법에 적용하여 초기치에 민감한 기존 초기부재력법을 개선한다. 또한 개선된 TCUD법을 이용한 초기형상해석 수행결과와 비교함으로서 두 방법의 정확성을 입증하고자 한다.
본 연구에서는 유한요소법을 이용해서 초기형상을 결정하는 새로운 방법으로 서 전방 투사법을 제안하고자 한다. 전방 투사법으로서 선형 보간을 이용한 방법과 소성 문제의 물리적인 특성을 고려하여 퍼지 로직을 도입한 퍼지시스템을 개발하려 한 다. 선형보간을 이용한 전방투사법은 임의의 초기 형상에 대한 유한 요소 해석 결과 얻어진 최종 형상에서의 미 충만 부피를 선형 보간하여 초기 형상에 적용함으로서 최 적 초기 형상을 결정하는 방법이다. 그러나 미 충만 부피의 변화가 미소할때에는 쉽 게 최적 초기 값을 찾지 못하는 경우가 발생하므로 유동 특성을 고려한 퍼지 로직을 구성하여 퍼지 시스템을 개발하였다. 이 방법을 리브-웨브(rbi-web)형태의 축대칭 단조 문제에 적용하고 유한 요소법에 의한 해석중 격자 재구성의 필요에 의해 단위체 격자 재구성법을 이용한다. 결정해야될 초기 형상의 변수로서는 형상비(aspect ra- tio=높이/지름)을 고려하기로 한다.
The main purpose of this paper is to investigate a more accurate behavior analysis of tapered column with initial imperfection. The nonlinear differential equations governing the deflected shapes of the tapered column with initial imperfection are derived by large deflection theory and solved numerically using the Runge-Kutta method and Regula-Falsi method. Three kinds of cross-sectional shape with simply supported end constraint are considered in numerical examples. The load versus displacement curves including the left and right end rotations are presented in figures. The effect of cross-sectional shapes on deflected shape is analyzed, and the deflected shapes of column for several initial imperfections are shown in figure.
Geometric mapping technique has been used to find the shape of initial blank for sheet forming. The method was chosen because of its simplicity and numerical efficiency. Error in blank shape were measured along deformation path by FE analysis of forming. Blank shape was modified by volume additionaddition/Subtractiontraction method with taking with taking into account of deformation path. Modified blank shape shows an acceptable result, showing the current method can be an useful tool for predicting blank shape in the practical application. More test will be done to verify the validity of the method.
A structure using the two-way shape memory effect (TWSME) returns to its initial shape by increasing or decreasing temperature under initial residual stress. Through the thermo-mechanical constitutive equation of shape memory alloy(SMA) proposed by Lagoudas et al., we simulate the behavior of a double actuator in which two SMA wires are attached to the tip of panel under the initially given residual stress. Through the numerical results conducted in the present study, the proposed actuator device is suitable for repeated actuation. The simulation algorithm proposed in the present study can be applied extensively to the analysis of the assembled .system of SMA-actuator and host structure in the practical applications.
Static and cyclic fatigue tests were carried out for alumina specimen to study the statistical analyses (normal, lognormal and Weibull distribution) of fatigue lifetime data and nominal initial crack length data. Fatigue lifetime data followed Weibull distribution better than normal or lognormal distribution, for the shape parameter of the notched specimen was larger than that of the unnotched specimen. The nominal initial crack length data obtained from fatigue lifetime followed the lognormal and Weibull distribution better than normal distribution, for the coefficient of variation of the unnotched specimen was larger than that of the notched specimen, and shape parameter of unnotched specimen was smaller than that of the notched specimen.
A steel slit shear wall has vertical slits and when it is under lateral loads, the section between these slits has double-curvature deformation, and by forming a flexural plastic hinge at the end of the slit, it dissipates the energy on the structure. In this article, Experimental, numerical and analytical analyses are performed to study the effect of slit shape and edge stiffener on the behavior of steel slit shear wall. Seismic behavior of three models with different slit shapes and two models with different edge stiffener shapes are studied and compared. Hysteresis curves, energy dissipation, out of plane buckling, initial stiffness and strength are discussed and studied. The proposed slit shape reduces the initial stiffness, increases the strength and energy dissipation. Also, edge stiffener shape increases the initial stiffness significantly.
본 논문은 강사장교의 극한강도를 다루고 있다. 강사장교의 극한강도를 평가하기 위하여 비선형 비탄성 해석 접근법과 분기점 좌굴 고유치해석 접근법인 유효접선탄성계수$(E_f)$법을 사용하여 예제를 수행하였다. 이를 위하여 초기형상을 고려한 실용적인 비선형 비탄성 해석기법을 제시하였다. 초기형상 해석 시각 형상해석 단계마다 보-기둥 부재의 부재력 대신 개선된 구조물형상을 고려하였다. 보-기둥 부재의 기하학적 비선형은 안정함수를 사용하여 고려하였고, 재료적 비선형은 CRC 접선계수와 포물선 함수를 사용하여 고려하였다. 또한, 케이블 부재의 기하학적 비선형은 할선탄성계수 값을 사용하여 고려하였다. 본 연구에서 제안한 해석기법으로 예측된 하중-변위 곡선들이 다른 연구에 의한 결과들과 비교 검증 되었으며, 제시된 3차원 강사장교 모델들에 대하여 제안한 해석기법과 비탄성 좌굴해석을 사용하여 극한강도를 비교하였다.
연성구조물의 일종인 막구조물은 대공간 구조물을 보다 효과적으로 구축할 수 있다. 연성구조물은, 축강성은 강하고 휨강성이 매우 작은 재료를 주 구조재로 사용하므로 초기강성에 매우 약한 구조체이다. 초기강성을 확보하기 위해서는 초기응력의 도입이 필수적이고, 초기강성을 갖기 전에는 불안정현상을 나타내지만, 초기강성의 도입과 함께 안정상태가 된다. 초기 불안정 구조물에 초기강성을 도입함으로써 야기되는 대변형 현상을 파악하기 위해서는 기하학적 비선형을 고려한 형상해석이 요구된다. 본 연구에서는 비선형 해석프로그램인 NASS를 이용하여 해석을 수행한다. 해석모델은 Barrel Vault형 지붕 막구조물을 대상으로 하며, 직교이방성을 고려한 형상해석 및 응력-변형해석을 수행한 후 안정성을 검토한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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