• 제목/요약/키워드: Stress-strain relation

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고온 크리프 구조물의 장시간 한계응력강도 예측 (Prediction of Long-Term Stress Intensity Limit of High-Temperature Creep Structures)

  • 김우곤;류우석;김현희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.648-653
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    • 2003
  • In order to predict stress intensity limit of high-temperature creep structures, creep work-time equation, defined as $W_ct^P=B$, was used, and the results of the equation were compared with isochronous stress-strain curve (ISSC) ones of ASME BPV NH Code. For this purpose, the creep strain tests with. time variations for commercial type 316 stainless steel were conducted with different stresses; 160 MPa, 150 MPa, 145 MPa, 140 MPa and 135 MPa at $593^{\circ}C$. The results of log $W_c$ and log t plots showed a good linear relation up to $10^5$ hr. The constants p, B and stress intensity limit values showed comparatively good agreement to those of ASME NH ISSC. It is believed that the relation can be simply obtained with only several short-term 1% strain data without ISSC which can be obtained by long-term creep data.

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반복하중을 받는 철근콘크리트 전단벽의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of RC Shear Walls under Cyclic Loadings)

  • 곽효경;김도연
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.179-186
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    • 2003
  • This paper describes an extension of a numerical model, which was developed to simulate the nonlinear behavior of reinforced concrete (RC) structures subject to monotonic in-plane shear. While maintaining all the basic assumptions adopted in defining the constitutive relations of concrete under monotonic loadings, a hysteretic stress-strain relation of concrete, which crosses the tension-compression region, is defined. In addition, curved unloading and reloading branches inferred from the stress-strain relation of steel considering the Bauschinger effect are used. Modifications of the stress-strain relation of concrete and steel are also introduced to reflect a pinching effect depending on the shear span ratio and to represent an average stress distribution in a cracked RC element, respectively.

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열역학 기반 내부 변수를 이용한 균질화 탄소성 구성방정식 및 입자강화 복합재에서의 소성변형집중 (Homogenized Elastic-plastic Relation based on Thermodynamics and Strain Localization Analyses for Particulate Composite)

  • 윤수진;김기근
    • 소성∙가공
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    • 제33권1호
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    • pp.18-35
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    • 2024
  • In the present work, the evolution rules for the internal variables including continuum damage factors are obtained using the thermodynamic framework, which are in turn facilitated to derive the elastic-plastic constitutive relation for the particulate composites. Using the Mori-Tanaka scheme, the homogenization on state and internal variables such as back-stress and damage factors is carried out to procure the rate independent plasticity relations. Moreover, the degradation of mechanical properties of constituents is depicted by the distinctive damages such that the phase and interfacial damages are treated individually accordingly, whereas the kinematic hardening is depicted by combining the Armstrong-Frederick and Phillips' back-stress evolutions. On the other hand, the present constitutive relation for each phase is expressed in terms of the respective damage-free effective quantities, then, followed by transformation into the damage affected overall nominal relations using the aforementioned homogenization concentration factors. An emphasis is placed on the qualitative analyses for strain localization by observing the perturbation growth instead of the conventional bifurcation analyses. It turns out that the proposed constitutive model offers a wide range of strain localization behavior depending on the evolution of various internal variable descriptions.

요소 시뮬레이션에 의한 불포화토의 반복삼축거동 재현 (Reproduction of Cyclic Triaxial Behavior of Unsaturated Soil using Element Simulation)

  • 이충원
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권10호
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    • pp.5-14
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    • 2015
  • 불포화토에는 부(-)의 압력인 석션(Suction)이 작용한다. 석션은 입자간 응력을 증가시키며, 이에 따라 토립자 골격의 항복응력 및 소성전단강성을 증대시킨다. 따라서 본 연구에서는 이러한 석션의 효과를 지진 등의 동적 하중조건에서 고려하기 위해 불포화토에 대하여 확장된 반복탄소성구성식으로부터 제1 항복함수 및 제2 항복함수를 고려하여 유도된 응력-변형률 관계를 이용하여 반복삼축시험의 요소 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 응력경로, 응력-변형률 관계 및 체적변형률-축변형률 관계로부터 요소 시뮬레이션은 반복삼축거동을 양호하게 모사함을 확인하였다. 본 연구결과는 동적 하중이 작용하는 불포화토 거동 예측의 정확도 제고에 기여할 것으로 전망된다.

비부착 프리스트레스트 보강재를 갖는 PSC 부재의 변위와 프리스트레스트 보강재 응력의 상관관계 및 변수별 효과 (Relation of Deflection of Prestressed Concrete Members to Unbonded Tendon Stress and Effects of Various Parameters)

  • 문정호;임재형;이창규
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.171-179
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    • 2002
  • 본 연구는 비부착 프리스트레스트 보강재를 갖는 PSC 부재의 휨거동과 프리스트레스트 보강재의 극한응력과의 관계분석을 위한 해석연구로서, Moon/Lim의 제안식을 검증하기 위한 일련의 연구에 포함된다. 프리스트레스트 보강재의 응력변화량이 부재의 변위와 밀접한 관계가 있다는 기존 실험연구의 결과를 토대로 변형률 적합 조건을 이용한 해석적 연구를 수행하였다. 제안식이 변형률 적합 조건을 사용하였기 때문에 동일한 방법을 사용하여 부재변위를 해석적으로 구하고 실험결과와 먼저 비교하였다. 그 결과를 통하여 변형률 적합조건을 사용하는 해석방법과 제안식의 타당성을 증명하였다. 흐리고 검증된 해석결과를 이용하여 비부착 프리스트레스트 보강재를 갖는 PSC 부재의 휨거동과 프리스트레스트 보강재의 극한응력과의 관계를 분석하였다. 또한 부재변위를 대상으로 한 변수별 효과분석을 통하여 기존연구의 결과와 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 끝으로 제안식에 사용한 변수들도 적절하게 선정되었음도 검증하였다.

횡보강 효과를 고려한 콘크리트의 응력-변형도 관계 (Stress-Strain Relations of Plain and Confined Concrete)

  • 김진근;이태규;서용표
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1990년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.116-121
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    • 1990
  • Baxed on the results tested by various researchers, a complete stress-strain relation of plain and confined concrete is proposed. The peak strength and the corresponding strain are calculated by using the Mohr-Coulomb theory and elastic tri-axial constitutive relation. A parametric study was conducted to assess the influence of the plain concrete strength, the degree of confinement, the shape of the section, and the tie configuration for the square section. According to this model, the behavior of concrete section is predicted, and compared with experimental data and other proposed models on circular and square sections. A good agreement between theoretical and experimental results is observed.

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성형실험을 통한 냉간단조 공정의 단축 유한요소 시뮬레이션 (Reduced Finite Element Simulation of Cold Forging Processes Based on the Forming Experiment)

  • 이충호
    • 소성∙가공
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    • 제6권5호
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    • pp.395-399
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    • 1997
  • There exists a certain functional relation between Vickers hardness and flow stress in the strain-hardened material. Using this relation, the Vickers hardness values in the strain-hardened material can be converted into the flow stress values in good approximation. Therefore, the information about the flow stress distribution in the material can be easily acquired through a forming experiment. That makes it possible to simulate the process state for a critical moment of cold forging under the given boundary conditions very quickly without calculating the foregoing history of the actual deformation from the beginning.

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Study of Al-Alloy Foam Compressive Behavior Based on Instrumented Sharp Indentation Technology

  • Kim Am-Kee;Tunvir Kazi
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제20권6호
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    • pp.819-827
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    • 2006
  • The stress-strain relation of aluminum (Al) alloy foam cell wall was evaluated by the instrumented sharp indentation method. The indentation in a few micron ranges was performed on the cell wall of Al-alloy foam having a composition or Al-3wt.%Si-2wt.%Cu-2wt.%Mg as well as its precursor (material prior to foaming). To extract the stress-stram relation in terms of yield stress ${\sigma}_y$, strain hardening exponent n and elastic modulus E, the closed-form dimensionless relationships between load-indentation depth curve and elasto-plastic property were used. The tensile properties of precursor material of Al-alloy foam were also measured independently by uni-axial tensile test. In order to verify the validity of the extracted stress-strain relation, it was compared with the results of tensile test and finite element (FE) analysis. A modified cubic-spherical lattice model was proposed to analyze the compressive behavior of the Al-alloy foam. The material parameters extracted by the instrumented nanoindentation method allowed the model to predict the compressive behavior of the Al-alloy foam accurately.

기공을 갖는 형상기억합금의 응력 및 변형률 관계에 대한 이론적 고찰 (Theoretical Investigation on the Stress-Strain Relationship for the Porous Shape Memory Alloy)

  • 이재곤;염영진;최성배
    • Composites Research
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    • 제17권6호
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    • pp.8-13
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    • 2004
  • Eshelby의 등가개재물범과 Mori-Tanaka의 평균장 이론을 이용하여 다공성 형상기억합금에 대한 새로운 3차원 응력-변형률 모델을 제안하였다. 12%의 기공도를 갖는 Ni-Ti 형상기억합금에 대한 압축실험으로부터 구한 응력-변형률 선도와 본 연구에서 제안한 모델링에 의한 응력-변형률 관계를 비교한 결과 잘 일치함을 알 수 있었다. 기존의 다른 연구에서는 대부분 상변태 구간이 선형적으로 예측되었지만 본 연구에서는 비선형으로 예측되어 실험결과를 보다 잘 모사할 수 있었다.

합성형태에 따른 콘크리트 구속효과를 고려한 응력-변형률 관계식의 제안 (Proposal of Stress-Strain Relations Considering Confined Effects for Various Composite Columns)

  • 박국동;황원섭;윤희택;선우현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3A호
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    • pp.265-275
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    • 2010
  • 콘크리트 충전형 합성부재와 콘크리트 피복형 합성부재는 압축하중 상태에서 강재에 의한 콘크리트의 구속효과와 콘크리트에 의한 강재의 국부좌굴에 대한 보강효과를 기대할 수 있는 압축부재이다. 기존의 연구결과를 바탕으로 RC, CFT, CET 압축부재에 대한 응력-변형률 관계와 하중-변위 관계를 철근비와 강재비에 따라 해석하였다. 이후 도출된 해석결과를 실험결과와 비교한 후, 구속효과가 하중과 변위에 미치는 영향을 평가하여 기존의 응력-변형률 관계를 수정하였다. 또한 국외 각국의 설계기준의 설계강도와 비교하여 수정된 응력-변형률 관계 제안식을 검토하였다.