• 제목/요약/키워드: Isotropic stress history

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등방 및 비등방 압밀된 다짐풍화화강토의 항복곡선 (Yielding Curve of Isotropic and Anisotropic Consolidated Compacted Weathered Granite Soil)

  • 정진섭;양재혁
    • 한국농공학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.103-115
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    • 2002
  • During this study, various stress path tests in previous isotropic and anisotropic (compression and tension) stress histories are performed on weathered granite soil sampled at Iksan, Jeonbuk. Yielding points are determined from various stress-strain curves(stress ratio-shear strain, volumetric strain, normalized energy and dissipated total energy curves). The shape and characteristics of isotropic and anisotropic yielding curves are examined. The main results are summarized as follows . 1) Yielding curries defined from stress ratio - normarized energy and dissipated total energy curves show almost perfect ellipse. 2) Directions of plastic strain incremental vector are not perpendicular to yielding curve. 3) Normarized energy and dissipated total energy spread with similar tendency with respect to yielding currie in stress space.

얼음의 재료 모델 적용 타당성 연구 (Comparative Study on Material Constitutive Models of Ice)

  • 정준모;남지명;김경수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제48권1호
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    • pp.42-48
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    • 2011
  • To define ice as a solid material, mathematical and physical characteristics and their application examples are investigated for several materials' yield functions which include isotropic elastic, isotropic elastic-plastic, classical Drucker-Prager, Drucker-Prager Cap, Heinonen's elliptic, Derradji-Aouat's elliptic, and crushable foam models. Taking into account brittle failure mode of ice subject to high loading rate or extremely low temperature, isotropic elastic model can be better practicable than isotropic elastic-plastic model. If a failure criterion can be properly determined, the elastic model will provide relatively practicable impact force history from ice-hull interactions. On the other hand, it is thought that the soil models can better predict the ice spalling mechanism, since they contain both terms of shear stress-induced and hydrostatic stress-induced failures in the yield function.

정규압밀잡토의 비배수전단강도에 미치는 압밀방법의 영향 (Effect of Consolidation Methods on Shear Strength of Normally Consolidated Clay)

  • 홍원표
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제3권2호
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    • pp.41-54
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    • 1987
  • Although natural soil deposits hat.e been consolidated under Ko-stress system, the soil behavior has been predicted in laboratory from the results of tests performed on specimens consolidated under an isotropic stress s).stem. A series of undrained triaxial compression tests are performed on remolded specimens of clay consolidated under both types of stress systems, and the results at.e compared. One dimensional consolidation history induces anisotropy in clalrs, which is called as the stress induced anisotropy. However, if the clays would be reconsolidated under isotropic stress system. the anisotropy of undrained stress비h would be decreased with decrease of overconsolidation ratio. Undrained shear strength of norma]Iy consolidated clay depends on consolidation methods. Both the Rutledge hypothesis and the study of Henkel and Sowa do not agree with the test results obtained in this paper. In addition, a new theory is explained about the relationships between consolidation stresses, water contents and undiained shear strength.

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One-dimensional modeling of flat sheet casting or rectangular Fiber spinning process and the effect of normal stresses

  • Kwon, Youngdon
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제11권3호
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    • pp.225-232
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    • 1999
  • This study presents 1-dimensional simple model for sheet casting or rectangular fiber spinning process. In order to achieve this goal, we introduce the concept of force flux balance at the die exit, which assigns for the extensional flow outside the die the initial condition containing the information of shear flow history inside the die. With the Leonov constitutive equation that predicts non-vanishing second normal stress difference in shear flow, we are able to describe the anisotropic swelling behavior of the extrudate at least qualitatively. In other words, the negative value of the second normal stress difference causes thickness swelling much higher than width of extrudate. This result implies the importance of choosing the rheological model in the analysis of polymer processing operations, since the constitutive equation with the vanishing second normal stress difference is shown to exhibit the characteristic of isotropic swelling, that is, the thickness swell ratio always equal to the ratio in width direction.

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Created cavity expansion solution in anisotropic and drained condition based on Cam-Clay model

  • Li, Chao;Zoua, Jin-Feng
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제19권2호
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    • pp.141-151
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    • 2019
  • A novel theoretical solution is presented for created (zero initial radius) cavity expansion problem based on CamClay model and considers the effect of initial anisotropic in-situ stress and drained conditions. Here the strain of this theoretical solution is small deformation in elastic region and large deformation in plastic region. The works for cylindrical and spherical cavities expanding in drained condition from zero initial radius are investigated. Most of the conventional solutions were based on the isotropic and undrained condition, however, the initial stress state of natural soil mass is anisotropy by soil deposition history, and drained cavity expansion calculation is closer to actual engineering in permeable soil mass. Finally, the parametric study is presented in order to the engineering significance of this work.

유전적분형 물성방정식에 근거한 선형 점탄성문제의 시간영역 유한요소해석 (Time-domain Finite Element Formulation for Linear Viscoelastic Analysis Based on a Hereditary Type Constitutive Law)

  • 심우진;이호섭
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권8호
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    • pp.1429-1437
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    • 1992
  • 본 연구에서는 이완형 물성방정식을 바탕으로 하며 프와송 비가 일정하다는 가정을 하지 않는다. 또한 점탄성 지배방정식에 변분원리를 적용하고 유도되어진 식 에 유한요소해법을 사용하여 시스템 기본해석을 위한 연립방정식을 유도한다. 이와 함께 점탄성 물성함수의 유도 및 응력계산을 위한 공식화 과정도 설명한다. 제시된 방법론의 타당성 및 정확성을 보이기 위해서 평면응력 및 평면변형 문제의 변위 및 응력을 수치해석하여 이론해와 비교 검토하며, 아울러 시간증분의 변화와 Gauss poi- nts수가 수치정확도에 끼치는 영향을 조사한다.

구조용 강재의 반복소성모델 분석 연구 (State of the Art of the Cyclic Plasticity Models of Structural Steel)

  • 이은택
    • 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.

A THERMO-ELASTO-VISCOPLASTIC MODEL FOR COMPOSITE MATERIALS AND ITS FINITE ELEMENT ANALYSIS

  • Shin, Eui-Sup
    • Journal of Theoretical and Applied Mechanics
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    • 제3권1호
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    • pp.45-65
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    • 2002
  • A constitutive model on oorthotropic thermo-elasto-viscoplasticity for fiber-reinforced composite materials Is illustrated, and their thermomechanical responses are predicted with the fully-coupled finite element formulation. The unmixing-mixing scheme can be adopted with the multipartite matrix method as the constitutive model. Basic assumptions based upon the composite micromechanics are postulated, and the strain components of thermal expansion due to temperature change are included In the formulation. Also. more than two sets of mechanical variables, which represent the deformation states of multipartite matrix can be introduced arbitrarily. In particular, the unmixing-mixing scheme can be used with any well-known isotropic viscoplastic theory of the matrix material. The scheme unnecessitates the complex processes for developing an orthotropic viscoplastic theory. The governing equations based on fully-coupled thermomechanics are derived with constitutive arrangement by the unmixing-mixing concept. By considering some auxiliary conditions, the Initial-boundary value problem Is completely set up. As a tool of numerical analyses, the finite element method Is used with isoparametric Interpolation fer the displacement and the temperature fields. The equation of mutton and the energy conservation equation are spatially discretized, and then the time marching techniques such as the Newmark method and the Crank-Nicolson technique are applied. To solve the ultimate nonlinear simultaneous equations, a successive iteration algorithm is constructed with subincrementing technique. As a numerical study, a series of analyses are performed with the main focus on the thermomechanical coupling effect in composite materials. The progress of viscoplastic deformation, the stress-strain relation, and the temperature History are careful1y examined when composite laminates are subjected to repeated cyclic loading.

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포화점토(飽和粘土)의 변형(變形)에 있어서 시간의존성(時間依存性)에 관한 실험적(實驗的) 연구(研究) (An Experimental Study on Time Dependency of Strain for Saturated Clay)

  • 박병기;이진수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.43-52
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    • 1984
  • 본문(本文)은 재생성(再生成)한 해성점토(海成粘土)에 대한 점토(粘土)의 시간효과특성(時間効果特性)과 정규압밀(正規壓密)된 점토(粘土)의 시간의존성거동(時間依存性擧動)을 보편적(普遍的)으로 설명(說明)할 수 있는 구성방정식(構成方程式)과 관계(關係)가 있다. 따라서 본문(本文)에서는 T. Adachi와 F. Oka가 제안(提案)한 구성식(構成式)을 채택(採擇)하였으며 이 구성방정식(構成方程式)은 Cam-clay 이론(理論)을 Perzyna외 탄일점소성연속체이론(彈一粘塑性連續體理論)에 적용(適用)하여 수립(樹立)된 것이다. 그리고 이 구성방정식(構成方程式)이 재생성(再生成)한 무안점토(務安粘土)에 대하여 어떻게 적용(適用)될 것인가를 실험적(實驗的)으로 연구(硏究)한 것이다. 본(本) 연구(硏究)에서 얻어진 결론(結論)의 주요(主要)한 것은 다음과 같다. 1. 등방압밀(等方壓密)과 등방응력완화시험(等方應力緩和試驗)의 결과(結果)로부터 정적(靜的), 동적(動的)인 강복면(降伏面)이 각각 존재(存在)함을 확인(確認)할 수 있었다. 2. 일정변형전단시험(一定變形剪斷試驗)과 응력완화시험(應力緩和試驗)의 결과(結果)로부터 시간효과(時間効果)의 특성(特性) 즉 응력(應力)-변형율(變形率)-시간간(時間間)의 유일(唯一)한 관계(關係)가 존재(存在)함을 알 수 있다. 3. Cam-clay 이론(理論)에 의한 응력경로(應力經路)와 변형율(變形率) 추정(推定)에 있어서 이론치(理論値)와 실험치간(實驗値間)에는 차이(差異)가 있다. 4. Cam-clay 이론(理論)을 Perzyna의 탄일점소성체이론(彈一粘塑性體理論)에 적용(適用)시킨 구성방정식(構成方程式)(6)은 비배수상태(非排水狀態)의 등방응력완화과정중(等方應力緩和過程中) 발생(發生)하는 간극수압(間隙水壓)의 거동(擧動)을 설명(說明)할 수 있다. 그리고, 동일(同一)한 혹은 다른 압밀이력(壓密履歷) 받은 점토(粘土)에 대하여 다른 변형속도(變形速度) 적용(適用)한 비배수(非排水) 3축시험(軸試驗)의 결과(結果)를 예측(豫測)하는데 상당한 적합성(適合性)이 있음을 알았다. 5. 이 구성방정식(構成方程式)에는 8개의 재료상수(材料常數)가 있는데 3축압축시험(軸壓縮試驗)을 통하여 쉽게 얻어진다.

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정규압밀점토의 비배수 전단강도에 대한 이방압밀효과 (Effects of an Anisotropic Consolidation on the Undrained Shear Strength of a Normally Consolidated Clay)

  • 강병희;윤호창
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권1호
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    • pp.63-70
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    • 1994
  • 수평지반내의 한 지점에 대한 원위치의 압밀상태는 $K_0$-이방압밀 되어있으며 토압계수 $K_0$값은 흙의 성질과 옹력이력에 따라 다르다. $K_0$-이방정규압밀점토지반의 원위치 비배수전단강도를 등방압밀시헙에 의해서 추정하기 위하여 4가지의 압밀응력비($K={\sigma}'_{3c}/{\sigma}'_{1c}$)로서 이방압밀시킨 비배수전단시험을 시행하여 ($S_u/{\sigma}'_{1c})_{CKU}=\alpha(S_u/{\sigma}'_{1c})_{CIU}$로 나타내는 강도비 $\alpha$와 압밀응력비 K의 관계를 나타내었다. 시험결과 강도비 $\alpha$는 압밀웅력비가 클수록 증가하고 내부마찰각$\Phi'$$\Phi'_{CKU}/\Phi'_{CIU}/$비도 압밀 응력비가 클수록 동시에 증가한다.

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