• 제목/요약/키워드: Strain-rate dependency

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잠재성장모형을 사용한 청소년의 학업긴장이 불행감과 휴대전화 의존에 미치는 종단적·복합적 영향 분석 (Longitudinal and Complex Influence of Academic Strain on Unhappiness and Mobile Phone Dependency among Adolescents using Latent Growth Model)

  • 전상민
    • 디지털융복합연구
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    • 제14권12호
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    • pp.293-302
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    • 2016
  • 본 연구는 시간이 경과함에 따라 청소년의 학업긴장과 불행감, 휴대전화 의존이 어떠한 변화 추이를 가지고, 학업긴장의 변화가 불행감과 휴대전화 의존의 변화에 어떠한 종단적 복합적 영향을 파악하여 이들 간의 악순환을 방지하는 방안 모색을 목적으로 한다. 이를 위하여 일반긴장이론을 개념적 연구틀로 설정하고, 한국청소년정책연구원의 제 2~4차 한국아동 청소년패널 1,589명의 청소년 응답치를 사용하여 잠재성장모형 분석을 수행하였다. 분석결과, 청소년의 학업긴장과 불행감, 휴대전화 의존은 모두 시간의 경과에 따라 지속적으로 증가하였다. 학업긴장의 초기값은 불행감의 초기값 및 휴대전화 의존의 초기값과 변화율에는 정적 영향을 미쳤고, 학업긴장의 변화율은 불행감의 변화율에 정적 영향을 미쳤다. 불행감의 변화율은 휴대전화 의존 변화율에 정적 영향을 미쳤다. 또한, 학업긴장의 변화율이 불행감의 변화율을 매개로 하여 휴대전화 의존의 변화율에 정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이상의 연구결과를 바탕으로 본 연구는 청소년의 학습과 부정적 정서, 휴대전화 의존에 대한 유용한 시사점을 제공하였고, 상기 변수들의 변화의 근거에 대한 후속 연구를 제안하였다.

An inverse determination method for strain rate and temperature dependent constitutive model of elastoplastic materials

  • Li, Xin;Zhang, Chao;Wu, Zhangming
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제80권5호
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    • pp.539-551
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    • 2021
  • With the continuous increase of computational capacity, more and more complex nonlinear elastoplastic constitutive models were developed to study the mechanical behavior of elastoplastic materials. These constitutive models generally contain a large amount of physical and phenomenological parameters, which often require a large amount of computational costs to determine. In this paper, an inverse parameter determination method is proposed to identify the constitutive parameters of elastoplastic materials, with the consideration of both strain rate effect and temperature effect. To carry out an efficient design, a hybrid optimization algorithm that combines the genetic algorithm and the Nelder-Mead simplex algorithm is proposed and developed. The proposed inverse method was employed to determine the parameters for an elasto-viscoplastic constitutive model and Johnson-cook model, which demonstrates the capability of this method in considering strain rate and temperature effect, simultaneously. This hybrid optimization algorithm shows a better accuracy and efficiency than using a single algorithm. Finally, the predictability analysis using partial experimental data is completed to further demonstrate the feasibility of the proposed method.

점소성 이론에 의한 변형률 속도 민감도에 대한 연구 (A Study on Strain Rate Sensitivity by Unified Viscoplasticity)

  • 호괄수
    • 소성∙가공
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    • 제13권7호
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    • pp.600-607
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    • 2004
  • This paper addresses a viscoplastic constitutive model that allows a consistent way of modeling positive and negative rate sensitivities of flow stress concerned with dynamic strain aging. Based on the concept of continuum mechanics, a phenomenological constitutive model includes the use of a yield surface within the framework of unified viscoplasticity theory. To model negative rate sensitivity, rate-dependent back stress is introduced and flow stress in fully developed inelastic deformation regime is thus decomposed into the plastic contribution of rate independency and the viscous one of rate dependency.

충격하중을 받는 판형콘크리트 구조물의 요소의존성 최소화 기준식 (An Criterion to Minimize FE Mesh-Dependency in Concrete Plate under Impact Loading)

  • 곽효경;강한글;박이주
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.147-154
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    • 2014
  • 충격 및 폭발하중으로 인한 위험으로부터 구조물의 안정성을 확보하기 위한 필요성의 증대에 따라 고율변형을 받는 콘크리트의 거동은 중요한 연구주제가 되었다. 콘크리트의 고율변형 거동은 정적인 상태와는 다른 독특한 거동을 보이기 때문에 다양한 고율변형모델들이 제안되어 고율변형 상태를 수치해석하는데 사용되고 있다. 이러한 수치해석 과정에서 발생하는 문제가 요소의 크기에 따라 수치해석결과가 크게 변하는 요소의존성 문제이다. 본 논문에서는 파괴에너지이론에 기초하여 요소의존성을 최소화할 수 있는 기준식을 제안하고 HJC(Holmquist Johnson Cook)모델을 이용한 관통수치해석을 통해 기준식을 검증하였다. 그 결과 기준식을 통해 산정된 파괴변형률을 수치해석상에 적용해줌으로써 해석결과의 요소의존성이 감소하였고 해의 정확성 또한 향상되는 것을 파악할 수 있었다.

점토의 변형률 속도 의존성을 고려한 비선형 유한변형 압밀해석 (Finite Strain and Nonlinear Consolidation Analysis Considering the Effect of Strain Rate Dependency on Clay)

  • 이봉직;이흥길;권영철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.53-60
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    • 2008
  • 재료적 비선형성과 합리적인 좌표계의 도입이 압밀문제에 있어 중요한 자리를 점한다는 인식에서 비선형 유한변형압밀이론이 제안되어 왔으나 너무 어려운 매개변수 설정 등의 문제점에 의해 일반적인 압밀해석에서 널리 사용되고 있지는 못하다. 본 연구에서는 구분선형(piecewise-linear) 압밀이론을 이용하여 점토의 변형률 속도 의존성을 고려한 압밀해석이 가능한 해석법을 제시하는 것을 목표로 하였다. 특히 유사한 방법에서 큰 문제가 되어 왔던 압축곡선의 유일성을 해결할 수 있는 방안으로 기준곡선을 이용하는 방안을 도입하였다. 개발된 해석법의 검증을 위해 실시된 일련의 과정을 통해 모델의 적용성을 일부 확인하였으며 향후 제한적인 실내실험결과에서 확장하여 실제 압밀문제에 대한 적용성 확인 등의 연구가 수행되어야 할 것으로 판단하고 있다.

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A tensile criterion to minimize FE mesh-dependency in concrete beams under blast loading

  • Gang, HanGul;Kwak, Hyo-Gyoung
    • Computers and Concrete
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    • 제20권1호
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    • pp.1-10
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    • 2017
  • This paper focuses on the mesh-size dependency in numerical simulations of reinforced concrete (RC) structures subjected to blast loading. A tensile failure criterion that can minimize the mesh-dependency of simulation results is introduced based on the fracture energy theory. In addition, conventional plasticity based damage models for concrete such as the CSC model and the HJC model, which are widely used for blast analyses of concrete structures, are compared with the orthotropic model that adopts the introduced tensile failure criterion in blast tests to verify the proposed criterion. The numerical predictions of the time-displacement relations at the mid-span of RC beams subjected to blast loading are compared with experimental results. The analytical results show that the numerical error according to the change in the finite element mesh size is substantially reduced and the accuracy of the numerical results is improved by applying a unique failure strain value determined by the proposed criterion.

콘크리트 재료의 동적 물성 변화를 모사하기 위한 유변학적(Rheological)모델 개발 및 평가 (Rheological Models for Simulations of Concrete Under High-Speed Load)

  • 황영광;임윤묵
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.769-777
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    • 2015
  • 본 연구에서는 속도 의존성을 나타내는 콘크리트의 인장거동을 모사하기 위하여 유변학적(rheological) 모델을 개발하였고 이를 평가하였다. 일반적으로 외부에서 가해지는 하중 속도가 증가할수록 콘크리트의 물성(강도, 탄성계수, 파괴에너지 등)은 그 크기가 증가한다. 콘크리트의 강도는 다른 물성에 비하여 큰 속도의존성을 나타내고, 압축 하중인 경우보다 인장 하중을 받는 경우 그 속도의존성이 크게 나타난다. 이러한 콘크리트의 속도 의존성을 모사하기 위하여, 기존 RBSN(Rigid-Body-Spring-Network) 모델의 거동을 나타내는 스프링 세트에 대쉬포트(Dashpot)와 같은 점성 요소와 Coulomb 마찰 요소를 조합하였다. 요소의 조합에 따라 세 가지 모델( 1)점탄성, 2)점소성, 3)점탄소성 손상(Damage 모델)을 고려하였고, 이에 대한 구성관계식을 유도하였다. 개발된 해석모델은 직접인장 실험의 응력-변형률 관계곡선과 비교 검증되었고, 이중 점탄소성 손상 모델은 실험결과를 잘 모사할 수 있음을 확인하였다.

암석재료 인장강도의 동적 증가계수 및 변형률 속도 의존성에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Dynamic Increase Factor and Strain Rate Dependency of the Tensile Strength of Rock Materials)

  • 오세욱;최병희;민경조;정용복;조상호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제39권1호
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    • pp.10-21
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    • 2021
  • 암석이나 콘크리트와 같은 취성재료는 재료에 동하중이 가해질 때에는 큰 변형률속도 의존성을 보인다. 이는 취성재료의 역학적 성질이 하중속도에 따라 크게 변화할 수 있음을 의미한다. 이런 성질 때문에 취성재료의 변형률속도 의존성은 발파공학이나 암석동역학 문제를 풀 때 반드시 고려해야 할 중요한 사항들 중의 하나이다. 하지만 불행하게도 국내의 경우, 암석이나 여타의 취성재료들의 동적물성을 특성화하는 연구들은 아직 미진한 상태에 있다. 본 연구에서는 거창 화강암과 고강도 콘크리트 시편의 동적특성을 파악하기 위해 홉킨슨 압력봉을 이용하여 동적 인장시험을 실시하였다. 시험방법으로는 ISRM이 제안한 동적 압열시험과 박리시험을 채택하였다. 일반적으로, 고변형률속도 하에서는 후자의 방법이 더 우수한 것으로 알려져 있다. 이들 두 종류의 시험을 실시한 결과, 시편들의 동적 인장강도가 거의 비슷하게 나타났다. 하지만 저자들은 애초에 시험방법에 따라 측정강도가 상이할 것으로 예상했었다. 따라서 서로 다른 방법을 적용했음에도 측정 강도가 비슷하게 나타난 것은 오히려 시험과정에서 어떤 오류가 개입된 것으로도 볼 수 있으므로 후속연구를 통해 이 부분에 대해 상세조사를 수행할 예정이다.

A 1D model considering the combined effect of strain-rate and temperature for soft soil

  • Zhu, Qi-Yin;Jin, Yin-Fu;Shang, Xiang-Yu;Chen, Tuo
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제18권2호
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    • pp.133-140
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    • 2019
  • Strain-rate and temperature have significant effects on the one-dimensional (1D) compression behavior of soils. This paper focuses on the bonding degradation effect of soil structure on the time and temperature dependent behavior of soft structured clay. The strain-rate and temperature dependency of preconsolidation pressure are investigated in double logarithm plane and a thermal viscoplastic model considering the combined effect of strain-rate and temperature is developed to describe the mechanical behavior of unstructured clay. By incorporating the bonding degradation, the model is extended that can be suitable for structured clay. The extended model is used to simulate CRS (Constant Rate of Strain) tests conducted on structural Berthierville clay with different strain-rates and temperatures. The comparisons between predicted and experimental results show that the extended model can reasonably describe the effect of bonding degradation on the stain-rate and temperature dependent behavior of soft structural clay under 1D condition. Although the model is proposed for 1D analysis, it can be a good base for developing a more general 3D model.