• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권4호
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• pp.477-483
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• 2003

An independent kinematic hardening material model in which the reverse yielding point is defined by the Bauschinger effect factor (BEF) , has been defined for stainless steel SUS 304. The material model and the BEF are obtained experimentally and represented mathematically as continuous functions of effective plastic strain. The material model has been incorporated in a non-linear stress analysis for the prediction of reverse yielding in thick-walled cylinders during the autofrettage process of these vessels. Residual stress distributions of the independent kinematic hardening material model at the onset of reverse yielding are compared with residual stresses of an isotropic hardening model showing the significant effect of the BEF on reverse yielding predictions. Critical pressures of direct and reverse yielding are obtained for the most commonly used cylinders and a range of permissible internal pressures for an efficient autofrettaged process is recommended.

• 한국농공학회지
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• 제40권2호
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• pp.148-158
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• 1998

The aims of this study are to evaluate the application on the stress-strain behavior of granite Soil using Lade's double work hardening constitutive model based on the theories of elasticity and plasticity. From two different sites of construction work, two disturbed and compacted weathered granite samples which are different in partical size and degree of weathering respectively were obtained. The specimen employed were sampled at Iksan and Pochon in order to predict the constitutive model. Using the computer program based on the regression analysis, 11 soil parameters for the model were determined from the simple tests such as an isotropic compression-expansion test and a series of drained conventional triaxial tests. In conclusion, it is shown that Lade's double work hardening model gives the good applicability for processing of stress-strain, work-hardening, work-softening and soil dilatancy. Therefore, this model in its present form is applicable to the compacted decomposed granite soil.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.92-98
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• 1998

Nonlinear finite element analyses of one dimensional consolidation problem were performed using an anisotropic hardening constitutive model. For the analyses, the anisotropic hardening elasto-plastic constitutive model based on the generalized isotropic hardening(GIH) rule was implemented into a nonlinear finite element analysis program, PLASTIC. In order to preserve the accuracy of the finite element solution for nonlinear problems, an implicit stress integration algorithm was employed. A consistent tangent moduli could also ensure the quadratic convergence of Newton's method. As a result, the nonlinear solution was accurately calculated and was converged to be asymptotically quadratic. In a consolidation problem, the relationship between load and settlement and between settlement and time vertical was analyzed comparing with results using the Cam-clay type model and the final consolidation settlement and the duration of primary consolidation could be evaluated rigorously using the GIH constitutive model.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제87권6호
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• pp.601-614
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• 2023

In this study, the uniaxial ratcheting effect of Z2CND18.12N austenitic stainless steel at room and elevated temperatures is firstly simulated based on the Ahmadzadeh-Varvani hardening rule (A-V model), which is embedded into the finite element software ABAQUS by writing the user material subroutine UMAT. The results show that the predicted results of A-V model are lower than the experimental data, and the A-V model is difficult to control ratcheting strain rate. In order to improve the predictive ability of the A-V model, the parameter γ2 of the A-V model is modified using the isotropic hardening criterion, and the extended A-V model is proposed. Comparing the predicted results of the above two models with the experimental data, it is shown that the prediction results of the extended A-V model are in good agreement with the experimental data.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.3-17
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• 1999

대응력반전시 모래의 거동을 연구하기 위하여 여러 가지 응력경로에 따른 비틀림전단시험이 수행되었다. 응력경로는 토르크의 작용방향에 따라 시계방향과 반시계방향으로 구분할 수 있으며 대응력반전을 포함하는 응력경로에 대한 소성변형률증분의 방향이 응력상태 및 응력증분의 방향과 비교된다. 이들 시험 결과로부터, St, Venant의 원리를 이용한 등방경화이론은 최초재하와 파괴점 부근에서 소성변형률증분의 방향이 응력의 방향과 일치하는 좋은 결과를 나타내었으나 응력반전에 의한 감하과 재재하 부분에서는 차이가 있는 것으로 나타났다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.148-151
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• 2003

In order to achieve reliable but cost-effective crash simulations of stamped parts, sheet forming process effects were incorporated in simulations using the ideal forming theory mixed with the 3D hybrid membrane/shell method, while the subsequent crash simulations were carried out using a dynamic explicit finite element code. Example solutions performed for forming and crash simulations of I- and S-shaped rails verified that the proposed approach is cost-effective without sacrificing accuracy. The method required a significantly small amount of additional computation time, less than 3% for the specific examples, to incorporate sheet forming effects to crash simulations. As for the constitutive equation, the combined isotropic-kinematic hardening law and the non-quadratic anisotropic yield stress potential as well as its conjugate strain-rate potential were used to describe the anisotropy of AA6114-T4 aluminum alloy sheets.

• 한국농공학회지
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• 제36권3호
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• pp.74-83
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• 1994

A series of isotropic consolidation tests, undrained and drained triaxial compression tests was carried out to investigate the physical characteristics and behaviours of marine silty sands collected from the western coast of Korea. This study also included a theoretical development of the constitutive equation to evaluate stress-strain relationship and volume change of silty sands. The results and main conclusions of the study are summarized as follows; 1. Isotropic compression and swelling index are linearly decreased with an increase in relative density. 2. Both undrained shear strengh and elastic modulus are increased with an increase in relative density and confining pressure. 3. Internal friction angles obtained from drained and undrained compression tests of the soils are proportional to relative density. 4. The phenomenon of dilatancy of each sample is less profound when confining stress is increased but more profound when relative density is increased. 5. The slope of critical state lines is 1.78 for Saemangum, 1.70 for Siewha and 1.26 for Sukmoon sands. 6. In this study, Drucker-Praper type criterion is used and hardening function of Cap model is modified by hyperbolic fuction. This will improve a lack of physical meaning of hardening parameters in conventional Cap model. 7. A newly developed constitutive equation to the forementioned silty sands and checked its applicability. This is in good agreement with the measured data.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권2호
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• pp.9-18
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• 1996

실험실에서 재 성형한 정규압밀점토에 대하여 실시된 일련의 삼축압축시험 거동결과를 등방단일경화구성모델에 의한 예측치와 비교검토한다. 이 모델사용에 필요한 열한개의 계수는 등방압밀공시체에 대한 비배수삼축압축시험 결과로부터 간단히 결정된다. 이렇게 결정된 계수를 활용한 이 모델로 이방압밀공시체를 대상으로 한 비배수삼축압축시험시의 응력-변형률 및 간극 수압의 거동이 예측된다. 또한 등방압밀공시체 및 이방압밀공시체를 대상으로 실시한 배수삼축 압축시의 응력-변형률 및 체적변형률 거동예측에도 이 모델을 적용하였다. 예측치와 시험치의 비교결과 비배수삼축압축시험의 경우는 등방압밀공시체와 이방압밀공시체 모두에 좋은 일치를 보이고 있다. 그러나 배수삼축압축시험의 경우는 초기 체적변형률의 예측치가 시험치보다 약간 작게 나타나다가 파괴점에 근접함에 따라서는 예측치가 시험치보다 커지는 경향을 보이고 있다. 그러나 전반적인 응력 -변형률거동은 좋은 일치를 보이고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 연구결과 이 모델은 정규압밀점토의 거동예측에 적용성이 충분히 있다고 생각된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.735-746
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• 2002

소성이론이의 연구방향은 일반적으로 두 가지 대별된다. 첫 째는 강재의 소성변형을 적절하게 나타내는 응력-변형도 관계를 정립하는 것이고, 둘 째는 위의 과정을 이용한 기법을 개발하고 구조물을 설계하는 것이다. 소성이론을 연구하는데 한 가지 중요한 문제는 복잡한 하중이력에 대하여 소성영역에서 경화재료의 거동을 묘사하는 것이다. 또한 구조물이 강한 지진이나 바람하중을 받을 경우, 비례하중보다는 복잡한 불비례하중에 의하여 영향을 받는다. 따라서 소성이론과 강재의 소성거동에 대한 연구는 불비례하중의 거동과 영향을 나타낼 수 있어야 한다. 지금까지 많은 연구자들이 이 분야에서 이론을 발표하였고, 지금도 계속하여 새로운 소성모델 연구를 하고 있다. 본 논문은 지금까지 가장 많이 쓰이고 있는 소성 모델을 two-surface 소성모델을 중심으로 분석하고 각 소성모델의 특징과 문제점을 파악하였고 앞으로의 연구과제를 제안하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권6호
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• pp.87-100
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• 1996

본 연구에서는 동반논문(오세붕 & 이승래, 1996)에서 정식화한 비등방경화 구성모델에 대한 내재적인 응력적분 알고리즘의 정확성과 효율성을 검증하였다. 비배수 삼축압축시험경로에 대한 오차평가를 통하여 정확도해석을 수행하였고 수치적인 굴착해석예제를 수행함으로써 정확도 및 수렴도를 분석하였다. 그 결과 제안된 알고리즘이 비등방경화 구성관계에 대하여 음력을 정화하게 적분하고 Newton 법을 이용한 비선형 해석시에 점근적인 2차 수렴도를 확보함을 알 수 있었다. 그리고 이러한 검증을 토대로 지반의 초기조건 및 시공단계를 고려한 유한요소법을 이용하여 실제 굴착문제를 해석하였다. 비등방경화 구성관계를 이용함으로써, 추정된 벽체의 변위는 Cainflay모델에 비하여 실제와 더 유사한 해석결과를 얻을 수 있었다.