Consistent finite strain Plate constitutive relations are derived based on a hyperelastic formulation for an isotropic material. Plate equilibrium equations under finite strain are derived following a static kinematic approach. Three Euler angles and four shear angles, based on Timoshenko beam theory, represent the kinematics of the deformations in the plate cross section. The Green deformation tensor has been expressed in term of a deformation tensor associated with the deformation and stretches of an embedded plate element. Buckling formulation includes the in-plane axial deformation prior to buckling and transverse as well as in-plane shear deformations. Numerical results for a simply supported thick plate under uni-axial compression force are presented.
본 논문에서는 단일 노치가 있는 봉의 소성굽힘, 밀폐형단조, 4각형블록의 압 축, 2차원 절삭가공 및 평면변형 후방추출 등 평면변형 성형문제에 대해서 공구와 소 재사이에 일정한 마찰응역이 작용한다는 가정하에 운동학적 가용속도장으로 구한 상 계해와 동일한 변형모델을 사용하여 힘평형법으로 구한 상계해를 비교.검토하여 2가지 접근법으로 구한 상계해가 동일함을 입증하였다.
Petschke, T.;Corres, H.;Ezeberry, J.I.;Perez, A.;Recupero, A.
Computers and Concrete
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제11권6호
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pp.515-529
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2013
The moment-curvature relation for simple bending is a well-studied subject and the classical moment-curvature diagram is commonly found in literature. The influence of axial forces has generally been considered as compression onto symmetrically reinforced cross-sections, thus strain at the reference fiber never has been an issue. However, when dealing with integral structures, which are usually statically indeterminate in different degrees, these concepts are not sufficient. Their horizontal elements are often completely restrained, which, under imposed deformations, leads to moderate compressive or tensile axial forces. The authors propose to analyze conventional beam cross-sections with moment-curvature diagrams considering asymmetrically reinforced cross-sections under combined influence of bending and moderate axial force. In addition a new diagram is introduced that expands the common moment-curvature relation onto the strain variation at the reference fiber. A parametric study presented in this article reveals the significant influence of selected cross-section parameters.
이 연구에서는 전단벽과 같은 면내 전단을 받는 경우에 대해, 종방향 보강근비를 2.96%로 일정하게 하고, 횡방향 보강근비를 0.30에서 2.98%까지 변화시켰을 때, CFRP 보강근을 사용한 콘크리트 부재의 거동특성을 MCFT 이론에 기반하여 평가하고, 철근을 사용한 콘크리트 부재의 경우와 비교하여 분석하고자 하였다. 보강근비 0.30에서 1.19% 사이에서는 CFRP 보강근을 사용한 경우가 철근을 사용한 경우보다 높은 전단강도를 보였으며, 그 이상의 1.79% 및 2.98%에서는 상대적으로 낮은 전단강도를 나타내었다. 최대전단변형률은 낮은 보강근비에서 철근을 사용한 경우가 더 크게 나타났으며, 0.97% 이상에서는 CFRP 보강근을 사용한 경우에 더 크게 나타났으며 보강근비가 커질수록 철근 대비 전단변형률 증가율이 더 크게 나타났다. 철근 및 CFRP 보강근의 기계적 성질 차이로 인해 발생하는 보강근에서의 변형률 차이 및 요소에서의 주변형률 차이 분석을 통해 보강근비 변화에 따른 철근 및 CFRP 보강근을 사용한 경우의 전단강도 및 전단변형률 변화를 비교하여 분석할 수 있었다.
SMC(Sheet molding compound) is a thermosetting material reinforced with chopped fiberglass. The compression molding of SMC was analyzed based on a rigid thermo-viscoplastic approach using a three dimensional finite element program coupled with temperatures. Only the temperature analysis part was tested in this paper by solving one-dimensional heat transfer problem and comparing with the exact solutions available in the literature. Based on this comparison the program was proved to be valid and was further applied in solving compression molding of SMC between flat dies. To investigate the usefulness of a rigid thermo-viscoplastic approach in the compression molding analysis of SMC charge, compression of rectangular shaped SMC charge at plane strain and three dimensionalde formation condition was analyzed under the same condition as given in the literature. From this comparison it was found out that the rigid thermo-viscoplastic approach was useful in analyzing SMC compression molding between flat dies.
In this work, we have employed the strain gradient plasticity theory to investigate the effect of material size on the deformation behavior in metal forming process. Flow stress is expressed in terms of strain, strain gradient (spatial derivative of strain) and intrinsic material length. The least square method coupled with strain gradient plasticity was used to calculate the components of strain gradient at each element of material. For demonstrating the size effect, the proposed approach has been applied to plane compression process and micro rolling process. Results show when the characteristic length of the material comes to the intrinsic material length, the effect of strain gradient is noteworthy. For the microcompression, the additional work hardening at higher strain gradient regions results in uniform distribution of strain. In the case of micro-rolling, the strain gradient is remarkable at the exit section where the actual reduction of the rolling finishes and subsequently strong work hardening take places at the section. This results in a considerable increase in rolling force. Rolling force with the strain gradient plasticity considered in analysis increases by 20% compared to that with conventional plasticity theory.
본 연구에서는 정규압밀 건조 모래 지반내의 연직 강체 지반앵커에 대한 모형 인발실험을 실시해서 앵커 표면의 마찰각을 실측했다. 마찰각은 앵커 표면의 깊이 방향으로 설치된 다수의 2 방향 로드셀을 사용해서 측정된 수직응력, 전단응력으로 구했다. 실험은 평면변형률 앵커와 축대칭 앵커에 대해서 실시했는데 실험 분석 결과, 앵커표면의 최대마찰각은 평면변형률 압축시험에 의한 무신축방향의 면상의 응력경각의 최대치와 거의 일치한다는 것을 알았다. 이 결론은 모래의 강도 이방성과 구속압 의존성 등을 고려하여 얻은 것으로 앵커 표면 마찰각에 모래의 전단저항각을 적용해서 설계하면 위험측이 된다는 것도 알 수 있다.
Conventional plate I-girders are sensitive to local buckling of the web when they are subjected mainly to shear action because the slenderness of the web in out-of-plane direction is much bigger. The local buckling of the web can also cause the distorsion of the plate flange under compression as a thin-walled plate has very low torsional stiffness due to its open section. A new I-girder consisted of corrugated web, a concrete-filled rectangular tubular flange under compression and a plate flange under tension is presented to improve its resistance to local buckling of the web and distorsion of the flat plate flange under compression. Experimental tests on a conventional plate I-girder and a new presented I-girder are conducted to study the failure process and the failure mechanisms of the two specimens. Strain developments at some critical positions, load-lateral displacement curves, and load-deflection curves of the two specimens have all be measured and analyzed. Based on these results, the failure mechanisms of the two kinds of I-girders are discussed.
본 논문은 복합재의 3차원 파괴거동에 대한 기초 연구의 하나로, 탄성 계수가 서로 다른 물체로 구성된 2상접합재에서 군열선단의 국소영역에서의 3차원적인 파괴거동을 위의 매입격자법을 적용하여 균열선단의 3차원적인 변형율 분포상태와 노치로부터의 군열발생점 및 그 진행 방향과의 상관 관계를 살펴보았다.
본 논문에서는 개선된 자연변형률 쉘 요소를 이용한 적층복합판의 좌굴하중을 연구하였다. 면내 잠김과 전단 잠김 현상을 극복하기 위하여 가정자연변형률 방법을 이용하였고, 면내 압축 및 전단하중이 작용하는 경우에 폭-두께 비 및 파이버의 보강방향의 변화에 따른 적층복합판의 고유치 문제를 연구하였다. 쉘 요소의 성능 향상을 위해 새로운 보간점의 조합을 이용한 가정변형률 방법을 사용하였으며 전단보정계수 없이 전단변형을 고려할 수 있는 개선된 1차 전단변형이론을 적용하였다. 본 연구의 결과를 검증하기 위해 참고문헌의 결과들과 비교 분석하였으며 새로운 예제도 추가적으로 연구하였다. 해석결과는 참고문헌의 결과들과 잘 일치함을 알 수 있었다. 면내 전단하중에 의한 좌굴하중의 예측은 향후 관련 연구에 비교자료로 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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