• 제목/요약/키워드: Plasticity Model

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Site response analysis using true coupled constitutive models for liquefaction triggering

  • Cristhian C. Mendoza-Bolanos;Andres Salas-Montoya;Oscar H. Moreno-Torres;Arturo I. Villegas-Andrade
    • Earthquakes and Structures
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    • 제25권1호
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    • pp.27-41
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    • 2023
  • This study focused on nonlinear effective stress site response analysis using two coupled constitutive models, that is, the DM model (Dafalias and Manzari 2004), which incorporated a simple plasticity sand model accounting for fabric change effects, and the PMDY03 model (Khosravifar et al. 2018), that is, a 3D model for earthquake-induced liquefaction triggering and postliquefaction response. A detailed parametric study was conducted to validate the effectiveness of nonlinear site response analysis and porewater pressure (PWP) generation through a true coupled formulation for assessing the initiation of liquefaction at ground level. The coupled models demonstrated accurate prediction of liquefaction triggering, which was in line with established empirical liquefaction triggering relations in published databases. Several limitations were identified in the evaluation of liquefaction using the cyclic stress method, despite its widespread implementation for calculating liquefaction triggering. Variations in shear stiffness, represented by changes in shear wave velocity (Vs1), exerted the most significant influence on site response. The study further indicated that substantial differences in response spectra between nonlinear total stress and nonlinear effective stress analyses primarily occurred when liquefaction was triggered or on the verge of being triggered, as shown by excess PWP ratios approaching unity. These differences diminished when liquefaction occurred towards the later stages of intense shaking. The soil response was predominantly influenced by the higher stiffness values present prior to liquefaction. A key contribution of this study was to validate the criteria used to assess the triggering of level-ground liquefaction using true coupled effective-stress constitutive models, while also confirming the reliability of numerical approximations including the PDMY03 and DM models. These models effectively captured the principal characteristics of liquefaction observed in field tests and laboratory experiments.

차체용 1.2GPa급 초고장력 TRIP강판의 저항 점 용접부 너겟 지름 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Nugget Diameter of Resistance Spot Welded Part of 1.2GPa Ultra High Strength TRIP Steel for Vehicle)

  • 신석우;이종훈;박상흡
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.52-60
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    • 2018
  • 최근 자동차 산업에서는 연비향상 및 안전규제 강화에 따라 차량 경량화가 필수적으로 요구됨에 따라 DP강(Dual Phase steel), CP강(Complex Phase steel), MS강(Martensitic Steel), TRIP강(Transformation Induced Plasticity steel), TWIP강(Twinning Induced Plasticity steel) 등과 같은 인장강도 700MPa 이상인 초고장력강(Ultra High Strength Steel)의 적용이 증가하고 있다. 초고장력강을 차체에 적용하기 위해서는 용접공정이 필수적이며, 원가 측면에서 유리한 전기저항점용접(Resistance Spot Welding, RSW)이 차체 용접에서 80%이상으로 가장 많이 적용되고 있다. 초고장력강은 강도향상을 위해 합금원소 함량을 늘이기 때문에 일반적으로 용접성이 열악한 것으로 알려져 있다. 이러한 초고장력강의 저항점용접의 경우 적정 용접조건 영역이 축소되고 용접부에서 계면파단 및 부분계면파단이 발생하는 것으로 보고되어 있어 결함 및 품질을 실시간으로 예측할 수 있는 용접품질 판정 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 저항 점 용접을 수행할 때 검출되는 2차 회로 공정 변수를 이용하여 용접부의 동저항을 모니터링하고, 이 동저항 패턴에서 용접 품질 판단에 필요한 인자들을 추출하였다. 추출한 인자들을 상관분석하여 용접 품질과의 상관성을 파악하였으며, 상관성이 높은 인자들을 이용하여 회귀분석을 실시하였다. 이를 근거로 현장 적용이 가능한 회귀 모델을 제시하였다.

비국부 이론을 이용한 입자 강화 복합재 이중후방응력 소성 구성방정식 모델 및 전단밴드 분석 (Non-Local Plasticity Constitutive Relation for Particulate Composite Material Using Combined Back-Stress Model and Shear Band Formation)

  • 윤수진;김신회;박재범;정규동
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권10호
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    • pp.1057-1068
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    • 2014
  • 2개의 상으로 구성된 입자 강화 복합재에 대한 균질화와 내부 상태 변수에 대해 2차 미분항이 포함된 비구역적 이론을 적용하여 탄소성 구성 방정식을 제안하였다. 열역학과 소성 포텐셜을 통해 내부 상태 변수에 대한 전개식 또한 본 논문에 포함되었다. 연속체 결함 모델을 이용, 결함 인자에 따른 물성 저하 현상도 감안되었으며 이중 후방응력이 조합된 전개식 또한 제시하였다. 일부 예에 대한 수치해석 결과, 비구역적 변수의 영향이 증가할수록 전단밴드는 감소하나 반면 특정 후방응력 전개가 지배적일수록 소성변형 집중이 증가함이 관찰되었다. 더욱이 두 개의 강소성 상으로 이루어진 복합재의 경우 강성이 높은 게재물의 비중이 증가함에 따라 전단밴드 형성이 용이한 것으로 나타났다. 그 밖에 제어변수들의 변화에 따른 전단밴드 형성에 대한 분석 결과는 Rice 소성 불안정성 분석결과와 잘 일치함 또한 밝혀졌다.

강절형 목질 문형라멘프레임의 수평내력성능 평가 (Evaluation of The Lateral Strength Performance of Rigid Wooden Portal Frame)

  • 이인환;송요진;홍순일
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제45권5호
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    • pp.535-543
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    • 2017
  • 목구조물 기둥-보 접합물로는 슬릿 가공된 부재에 강판을 삽입한 형상이 통용되고 있다. 본 연구에서는 접합부가 접착된 강절형 문형라멘프레임 및 강판 대용인 목질접합물을 제작하여 절반은 기둥부재에 일체화하고 나머지 절반은 보부재와 핀으로 접합한 반강절형 문형라멘프레임을 제작하였다. 목질 문형라멘프레임들은 강판삽입형 접합부 문형라멘프레임과 수평내력성능을 비교 분석하였다. 수평내력성능은 완전탄소성모델 분석과 구간별 강성변화율 및 단기허용전단내력으로 평가하였다. 실험결과, 강절형 문형라멘프레임의 최대내력이 강판삽입형 접합부 문형라멘프레임 보다 낮게 측정되어 항복 내력은 0.58, 종국내력은 0.48로 산출되었으나, 초기강성과 소성률은 각각 1.35, 1.1 향상된 값이 측정되었다. 반강절형 문형라멘프레임의 완전탄소성모델 분석 결과 최대내력은 강절형 문형라멘프레임보다 낮았으나 파괴 후 인성이 우수하여 종국내력은 1.05~1.07 높은 값이 산출되었다. 강판삽입형 문형라멘프레임은 반복 시험이 진행됨에 따라 강성이 급격히 감소한 반면 접합부가 목질로된 문형라멘프레임들의 강성은 서서히 감소되었다.

축력과 면내 및 면외 휨모멘트를 받는 철근콘크리트 벽체 (RC Wall under Axial Force and Biaxial Bending Moments)

  • 박홍근
    • 콘크리트학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.113-124
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    • 1998
  • 축력과 면내 및 면외의 두방향 휨모멘트를 받는 철근콘크리트 벽체에 대한 비선형 해석연구를 수행하였으며 , 해석결과를 분석하여 벽체의 강도산정법을 유도하였다. 비선형 해석연구를 위하여 철근콘크리트 벽체에 대한 재료 및 기하학적 비선형 해석을 수행할 수 있는 유한요소 해석방법을 개발하였다. 철근콘크리트의 재료모델로서 소성이론과 파괴모델의 통합모델을 사용하였다. 철근콘크리트 벽체에 대한 해석결과를 토대로 단면의 응력분포를 이상화하였으며, 이를 이용하여 새로운 강도산정법을 개발하였다. 이 방법에 따르면, 면외 휨모멘트에 의하여 단위길이의 벽체가 지지할 수 있는 축력이 결정되며, 이 허용 단위 축력에 따라서 총 축력과 면내 휨모멘트의 상호관계곡선이 결정된다. 면외 휨모멘트가 증가할수록 축력과 면내 휨모멘트의 상호관계곡선이 축소되며 이는 벽체 강도의 감소를 가리킨다. 이 새로운 방법을 , 휨변형후에도 단면이 평면으로 유지된다는 가정을 사용하는 기존의 강도산정법과 비교한다. 이 비교결과에 따르면 , 새로운 방법에 비하여 기존의 방법은 면외 휨모멘크가 작은 영역에서 벽체의 강도를 과소평가하며, 면외 휨모멘트가 큰 영역에서는 벽체의 강도를 과대평가한다.

p-Version 비선형 유한요소모델링과 실험적 검증에 의한 팻취 보강된 RC보와 슬래브의 극한강도 산정 (Numerical Prediction of Ultimate Strength of RC Beams and Slabs with a Patch by p-Version Nonlinear Finite Element Modeling and Experimental Verification)

  • 안재석;박진환;우광성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.375-387
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    • 2004
  • 팻취 보강된 철근콘크리트 구조물 해석을 위한 p-version 비선형 유한요소 모델이 제시되었다. 이방성 적층평판이론에 기초를 둔 제안된 모델은 Total Lagrangian기법에 기초한 von Karman의 대변형-소변형률 이론과 증분소성이론(incremental theory of plasticity)을 적용하였다. 콘크리트의 경화법칙(hardening rule)과 그에 따른 파괴기준을 고려하고, 단부 계면 층분리 모델(plate-end interfacial debonding model) 즉, 보강판 끝 부분에서의 콘크리트 탈락에 대한 기준으로서 Oehlers Model과 Raoof and Zhang Model을 사용하였다. 콘크리트는 두께 방향으로 층상화기법(layered model)이 이용되며, 철근과 보강판은 환산층(smeared reinforcing layer)으로 계산되도록 하였다 적분형 르장드르 다항식이 형상함수로 사용되며, 절점에서의 응력값 산출을 위해 Gauss Lobatto 수치적분법을 사용하였다. 본 연구의 목적은 p-version 유한요소법을 사용하여 RC구조물에 대한 수피해의 정확도 및 모델의 단순성을 높인 수 있도록 하였다. 따라서, 철근과 콘크리트모델에 대한 이론적 근거는 기존의 연구문헌에 근거를 두었으며, 수치해석의 적정성은 팻취 보강된 RC보와 슬래브에 대한 문헌의 실험치 및 해석치와 비교 분석되었다.

CWM 연료의 연소시 입자 가열속도와 입자 크기가 CWM 응집물 형성에 미치는 영향에 관한 전산모사 연구 (Simulation Study on the Effects of Heating Rate and Particle Size Distribution for the Formation of the Agglomerate During CWM Combustion)

  • 김수호;김영환;황갑성;홍성선
    • 공업화학
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    • 제9권3호
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    • pp.364-371
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    • 1998
  • 이론적인 입자 응집모델이 CWM 응집물에서 인접한 석탄입자들 사이의 응집력을 예측하기 위해서 전개되었다. 유연탄은 약 $400^{\circ}C$ 또는 그 이상 가열될 때 석탄 입자들은 플라스틱성 거동으로의 전이 현상이 관찰될 수 있다. 석탄 입자들의 응집과정에서의 응집력은 입자들의 플라스틱성의 지속기간에 비례하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 가열단계에서 CWM 연료의 응집물 형성에 미치는 영향을 입자 응집모델에 의하여 고찰하였다. 실험에 사용한 전산모사 프로그램은 RKG(Runge-Kutta-Gill) 방법을 이용하여 포트란으로 작성을 하였다. 입자 응집 모델에 의한 CWM 연료의 입자 응집과정에서의 응집력은 입자 가열속도에 반비례하며, 입자크기에 비례하는 것으로 나타났다.

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Ginsenoside (20S)Rg3 Ameliorates Synaptic and Memory Deficits in an Animal Model of Alzheimer's Disease

  • Kim, Tae-Wan
    • 한국약용작물학회:학술대회논문집
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    • 한국약용작물학회 2011년도 추계학술발표회
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    • pp.31-45
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    • 2011
  • The amyloid ${\beta}$-peptide ($A{\beta}$), which originates from the proteolytic cleavage of amyloid precursor protein (APP), plays a central role in the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD). Mounting evidence indicates that different species of $A{\beta}$, such as $A{\beta}$ oligomers and fibrils, may contribute to AD pathogenesis via distinct mechanisms at different stages of the disease. Importantly, elevation and accumulation of soluble $A{\beta}$ oligomers closely correlate with cognitive decline and/or disease progression in animal models of AD. In agreement with these studies, oligomers of $A{\beta}$ have been shown to directly affect synaptic plasticity, a neuronal process that is known to be essential for memory formation. Our previous studies showed that $A{\beta}$ induces the breakdown of phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PI(4,5)P2), a phospholipid that regulates key aspects of neuronal function. PI(4,5)P2 breakdown was found to be a key step toward synaptic and memory dysfunction in a mouse model of AD. To this end, we seek to identify small molecules that could elevate the levels of PI(4,5)P2 and subsequently block $A{\beta}$ oligomer-induced breakdown of PI(4,5)P2 and synaptic dysfunction.. We found that (20S)Rg3, an active triterpene glycoside from heat-processed ginseng, serves as an agonist for phosphatidylinositol 4-kinase IIalpha (PI4KIIalpha), which is a lipid kinase that mediates a rate-limiting step in PI(4,5)P2 synthesis. Consequently, (20S)Rg3 stimulates PI(4,5)P2 synthesis by directly stimulating the activity of PI4KIIalpha. Interestingly, treatment of a mouse model of AD with (20S)Rg3 leads to reversal of memory deficits. Our data suggest that the PI(4,5)P2-promoting effects of (20S)Rg3 may help mitigate the cognitive symptoms associated with AD.

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취성/연성 파괴에 대한 수명예측 모델 및 신뢰성 설계 (Development of Reliability Design Technique and Life Prediction Model for Electronic Components)

  • 김일호;이순복
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1740-1743
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    • 2007
  • In this study, two types of fatigue tests were conducted. First, cyclic bending tests were performed using the micro-bending tester. A four-point bending test method was adopted, because it induces uniform stress fields within a loading span. Second, thermal fatigue tests were conducted using a pseudo power cycling machine which was newly developed for a realistic testing condition. The pseudo-power cycling method makes up for the weak points in a power cycling and a chamber cycling method. Two compositions of solder are tested in all test condition, one is lead-free solder (95.5Sn4.0Ag0.5Cu) and the other is eutectic lead-contained solder (63Sn37Pb). In the cyclic bending test, the solder that exhibits a good reliability can be reversed depending on the load conditions. The lead-contained solders have a longer fatigue life in the region where the applied load is high. On the contrary, the lead-free solder sustained more cyclic loads in the small load region. A similar trend was detected at the thermal cycling test. A three-dimensional finite element analysis model was constructed. A finite element analysis using ABAQUS was performed to extract the applied stress and strain in the solder joints. A constitutive model which includes both creep and plasticity was employed. Thermal fatigue was occurred due to the creep. And plastic deformation is main damage for bending failure. From the inelastic energy dissipation per cycle versus fatigue life curve, it can be found that the bending fatigue life is longer than the thermal fatigue life.

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학습과 기억의 생물학적 기초(II) :실험동물 모델체계를 사용한 연구들의 개관 (The Biological Base of Learning and Memory(II):A Review of the Studies Employing Animal Model Systems)

  • 문양호
    • 인지과학
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    • 제7권3호
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    • pp.37-60
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    • 1996
  • 생물심리학적 관점에서,학습은 우리가 환경으로부터 얻은 정보를 뇌내 신경세표의 회로망으로 전이시키는 과정이라 할 수 있다. 학습과 기억의 생물할적 실체를 찾고자 하는 연구들에는,기억 또는 정보의 저장이 신경계내 시냅스수정의 방식으로 이루어진다는 가정하에,특정 유형의 학습과 관련된 신경회로를 규명하고 신경가소성의 기초를 밝히려는 노력들이 있었다.이와는 달리 신경계내 뉴련들로 연결된 복잡한 신경망의 형태들이 특정정보를 표상한다고 보고,학습과 기억에 관련된 신경구조물들의 상호작용 기초를 분석 하려는 노력들이 있었다.본 연구는,전자의 입장에서,학습과 기억에 필수적인 엔그램의 부위를 찾기 위하여 사용된느 연구방법과 주요 실험동물 모델체계들의 특성,그리고 이러한 모델체계들을 사용한 연구결과들을 개관하였다.즉,본 논고는 실험동물 모델체계를 사용하여 학습과 기억에 필수적으로 관여하는 기억흔적회로를 찾아내고,그 신경회로내에서 학습과 기억에 결정적인 신경의 가소적 변화가 일어나는 부위를 규명하며,학습과정중에 신경수준에서 일어나는 시냅스의 수정에 대한 신경생리적,생화학적 기제를 밝히고자 한 연구들을 개관하였다.

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