• 소성∙가공
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• 제9권1호
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• pp.59-65
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• 2000

Most studies of failure analysis in ductile metals have been based on the classical plasticity theory using the local constitutive relations. These frequently yields a physically unrealistic solution, in which a numerical prediction of the onset of a deformation localization shows an inherent mesh-size sensitivity. A one way to remedy the spurious mesh sensitivity resulted in the unreasonable results is to incorporate the non-local plasticity into the simulation model, which introduce an internal (material) length-scale parameter into the classical constitutive relations. In this paper, a non-local version of the modified Gurson constitutive relation has been introduced into the finite element formulation of the simulation for plane strain compression of the visco elastic-plastic void material. By introducing the non-local constitutive relations we could successfully removed the inherent mesh-size sensitivity for the prediction of the deformation localization. The effects of non-local constitutive relation are discussed in terms of the load-stroke curve and the strain distributions accross the shear band.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제7권2호
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• pp.169-186
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• 2020

Based upon differential quadrature method (DQM) and nonlocal strain gradient theory (NSGT), mechanical-hygro-thermal vibrational analyzes of shear deformable porous functionally graded (FG) nanoplate on visco-elastic medium has been performed. The presented formulation incorporates two scale factors for examining vibrational behaviors of nano-dimension plates more accurately. The material properties for FG plate are porosity-dependent and defined employing a modified power-law form. It is supposed that the nano-size plate is exposed to hygro-thermal and variable compressive mechanical loadings. The governing equations achieved by Hamilton's principle are solved implementing DQM. Presented results indicate the prominence of moisture/temperature variation, damping factor, material gradient index, nonlocal coefficient, strain gradient coefficient and porosities on vibrational frequencies of FG nano-size plate.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권6호
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• pp.701-711
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• 2022

The nonlocal elasticity as well as Mindlin's first-order shear deformation plate theory are proposed to investigate thermal vibrational of a nanoplate placing on a three-factor foundation. The Winkler-Pasternak elastic foundation is connected with the viscous damping to obtain the present three-parameter viscoelastic model. Differential equations of motion are derived and resolved for simply-supported nanoplates to get their natural frequencies. The influences of the nonlocal index, viscous damping index, and temperature changes are investigated. A comparison example is dictated to validate the precision of present results. Effects of other factors such as aspect ratio, mode numbers, and foundation parameters are discussed carefully for the vibration problem. Additional thermal vibration results of nanoplates resting on the viscoelastic foundation are presented for comparisons with future investigations.

• 한국도로학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.155-168
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• 1999

본 연구에서는 아스팔트 포장에서 소성변형과 균열에 대한 저항성, 그리고 경제성효과를 만족시킬 수 있는 최적 단면을 구하고자 하였다. 국내 아스팔트 포장재료의 물성치와 현행 국내설계적용 상대강도계수로 부터 구한 탄성계수의 2종류 물성요인을 입력변수로 하여 다층탄성이론에 의한 구조해석과 유한요소해석을 실시하여 아스팔트층의 하단인장변형률과 노상압축변형률에 대한 저항성 효과를 분석하였고. 점탄성해석에 의한 소성변형 예측과 경제성 분석을 통해 아스팔트 포장단면설계의 개선방안을 제시하였다. 점탄성 구조해석결과, 표층의 두께는 다층탄성해석과 마찬가지로 표층의 두께는 최소두께인 5cm일 때 소성변형에 대한 저항성이 큰 단면으로 나타났으며, 기층의 두께는 SN치가 감소함에 따라 다층탄성 구조해석시보다 기층두께감소가 커지는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 아스팔트포장의 내구성, 소성변형, 경제성을 만족하는 단면을 찾기위해 상대지수개념을 도입하였으며 상대지수분석을 통하여 보조기층의 두께에 대한 아스팔트층의 적정단면비가 1.0$\sim$2.5임을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.53-68
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• 1981

지속하중하(持續荷重下)의 점토지반(粘土地盤) 또는 사면(斜面)을 형성(形成)하고 있는 점토(粘土)는 시간의존변형(時間依存變形)을 일으키고 어떤 경우 파괴(破壞)에 이르기도 하는데 그 원인(原因)은 점토(粘土)의 Creep 거동(擧動) 때문이라는 보고(報告)가 대부분(大部分)이다. Creep 거동(擧動)은 많은 요소(要素)에 관련될 뿐 아니라 특(特)히 함수비(含水比) 및 응력수준(應力水準)에 큰 영향(影響)을 받기 때문에 매우 복잡(複雜)하며 따라서 그 거동(擧動)을 해석(解析) 하기도 어려운 일인데 Creep이 궁극적(窮極的)으로는 점토(粘土) 입자간(粒子間)의 미시적(微視的)인 거동(擧動)에서 비롯되기 때문이다. 응력(應力)-변형(變形)-시간(時間) 관계(關係)로서의 Creep 거동(擧動)을 수학적(數學的)으로 표현(表現)하기 위하여 여러 형태(形態)의 유변학적(流變學的) 모델이 제안(提案) 되었다. 유변학적(流變學的) 모델은 선형(線形) 스프링, 비선형(非線形) Dashpot 및 Slider를 조합(組合)한 것인데 점토(粘土)의 변형(變形)에 관한 탄성적(彈性的), 소성적(塑性的) 및 점성적(粘性的) 성분(成分)을 구분(區分) 하는데 매우 유용(有用)하다. 그러나 대부분(大部分)의 경우, 유변학적(流變學的)모델은 포화(飽和)된 점토(粘土)에 대(對)하여 주(主)로 2차압밀(次壓密) 거동(擧動)을 밝히기 위하여 제안(提案)된 것으로 비포화점토(非飽和粘土)에 대(對)한 보고(報告)는 매우 드문 것 같다. 한편, Creep 거동(擧動)은 시간의존변형(時間依存變形)이므로 흐트러진 점토(粘土)를 다져서 시험(試驗)하는 경우, 시간경과(時間經過)에 따라 Thixotropy 문제(問題)가 제기(提起)될 것이고 배수조건(排水條件)과 관련하여서는 공시체(供試體)의 높이가 문제(問題)될 수 있다. 그뿐 아니라 많은 연구결과(硏究結果)에 의(依)하면 응력증가초기(應力增加初期)에는 시간지체(時間遲滯)가 없는 초기탄성변형(初期彈性變形)이 발생(發生)된다고 하므로 유변학적(流變學的) 모델에는 이를 나타내는 요소(要素)가 반드시 필요(必要)하게 될 것이다. 본(本) 연구(硏究)는 이러한 면(面)에 초점(焦點)을 두고 함수비(含水比)와 응력수준(應力水準)을 여러 가지로 변화(變化)시켰을 때의 Creep 거동(擧動)을 유변학적(流變學的) 모델로 해석(解析)함에 있어 소성(塑性)이 비교적(比較的) 큰 3종(種)의 점토(粘土)를 사용(使用)하여 초기탄성변형(初期彈性變形) 거동(擧動)을 밝히고 Thixotropy 효과(効果) 및 공시체(供試體)의 높이가 Creep 거동(擧動)에 끼치는 영향(影響)을 구명(究明)하며 아울러 유변학적(流變學的) 모델의 어떤 요소(要素)에 관련 되는가를 알아내기 위하여 다져서 성형(成形)한 공시체(供試體)로서 일축배수형식(一軸排水形式)의 Creep 거동(擧動)을 시행(施行)하였다. 실험결과(實驗結果) 및 검토(檢討)에 의(依)하면 응력재하(應力載荷) 및 증가초기(增加初期)에는 시간지체(時間遲滯)가 없는 탄성적(彈性的) 초기변형(初期變形)이 발생(發生)하고 따라서 유변학적(流變學的) 모델에는 이를 나타내기 위한 상부(上部)스프링을 설치(設置)해야 하며 Thixotropy 효과(効果)를 고려(考慮)한 경우, Creep변형(變形)은 완만(緩慢)하게 되나 함수비(含水比) 및 응력수준(應力水準)에 따른 상태거동(狀態擧動)은 같으므로 그 차이(差異)는 모델 상수(常數)의 크기에만 관련됨을 알아내었고 따라서 동일(同一)한 유변학적(流變學的) 모델로 그 거동(擧動)을 나타낼 수 있다는 사실(事實)을 밝혀 냈다. 또 공시체(供試體) 높이를 작게 한 경우에는 함수비(含水比)가 비교적(比較的) 작아서 점(粘)-소(塑)-탄성(彈性) 및 점(粘)-탄성(彈性)일 때만 높이가 클 때와 같은 상태거동(狀態擧動)을 나타내어 동일(同一)한 유변학적(流變學的) 모델로 나타낼 수 있고 함수비(含水比)가 큰 점일소성(粘一塑性) 및 점성류(粘性流)일 때는 그 상태거동(狀態擧動)이 배수문제(排水問題)와 관련하여 달라지게 되고 따라서 유변학적(流變學的) 모델도 달라지게 된다는 사실(事實)을 발견(發見) 하였다.

• 지질공학
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• 제13권2호
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• pp.227-238
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• 2003

암석의 점탄성적 성질에 기인하는 크리프 특성에 대한 이해는 일정하중 하에서 시간에 대한 변형으로 장기적인 지반거동을 예측할 수 있는 중요한 요소이다. 포항지역에 분포하는 제3기 두호층 이암의 크리프 특성을 파악하기 위하여 암석의 기본적인 물성, 역학적 특성 및 크리프 시험을 실시하였다. 대상 이암은 illite 및 chlorite 등 점토광물을 26% 함유하고 있어 큰 크리프 변형을 보였으며, 평균 일축압축강도는 $462{\;}kg/\textrm{cm}^2$ 이었는데, 크리프 시험은 일축압축강도의 40-70% 일정 응력수준에서 수행하였다. 시험 결과 얻어진 시간-변형률 곡선으로부터 암석의 크리프 특성을 규정하는 다양한 경험식 및 이론식의 크리프 상수를 도출하였는데, 그 중 Griggs 경험식 및 Burger 모델의 이론식이 이암의 크리프 특성을 가장 잘 반영하는 것으로 평가되었다. 또, 순간탄성변형률은 응력수준에 정비례하여 증가하였으나, 1차 크리프의 변형률 속도는 응력의 크기와 무관하게 시간 경과에 따라 비슷한 양상으로 감소하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.61-68
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• 2006

본 논문에서는 패시브 진돈제어시스템을 설치한 실대물 K형 철골브레이스 골조의 실험결과를 다루었다. 패시브 진동제어시스템은 점탄성물질을 이용하여 새롭게 개발된 댐퍼를 사용하였다. 이 실험모델의 진동제어 효율성을 확인하고 철골조 브레이싱의 진동반응특성을 조사하기 위하여 일련의 실험을 행하였다. 자유진동실험결과 댐퍼를 설치시 설치하지 않은 경우와 비교하여 3배정도의 진동제어능력을 나타냈다. 점탄성물질 난류댐퍼의 효율성은 진동실험에 의하여 확인되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제52권3호
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• pp.573-593
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• 2014

Pounding between adjacent buildings is a significant challenge in metropolitan areas because buildings of different heights collide during earthquake excitations due to varying dynamic properties and narrow separation gaps. The seismic responses of adjacent buildings of varying height, coupled through soil subjected to earthquake-induced pounding, are evaluated in this paper. The lumped mass model is used to simulate the buildings and soil, while the linear visco-elastic contact force model is used to simulate pounding forces. The results indicate while the taller building is almost unaffected when the shorter building is very short, it suffers more from pounding with increasing height of the shorter building. The shorter building suffers more from the pounding with decreasing height and when its height differs substantially from that of the taller building. The minimum required separation gap to prevent pounding is increased with increasing height of the shorter building until the buildings become almost in-phase. Considering the soil effect; pounding forces are reduced, displacements and story shears are increased after pounding, and also, minimum separation gap required to prevent pounding is increased.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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• pp.267-274
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• 1999

Since the seismic response of dams can be strongly influenced by the dam-reservior interaction in needs to be taken into account in the seismic design of dams. In general a substructure method is employed to solve the dam-reservoir interaction problem in which the dam body is modeled with finite elements and the infinite region of a reservoir using a transmitting boundary. When the water is modeled as a compressible fluid the equation is formulated in frequency domain. But nonlinear behavior of dam body cannot be studied easily in the frequency domain method. In this study time domain formulation of the dam-reservoir-soil interaction is proposed based onthe lumped parameter modeling of the reservoir region, The frequency dependent dynamic-stiffness coefficients of the reservoir are converted into frequency independent lumped-parameters such as masses dampers and springs. The soil-structure interactionis modeled using lumped parameters in similar way. the ground is assumed as a visco-elastic stratum on the rigid bedrock. The dynamic stiffnesses of the rigid surface foundation are calculated using the hyperelement method and are converted into lumped parameters. The application example demonstrated that the lumped parameter model gives almost identical results with the frequency domain formulation.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권1호
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• pp.41-51
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• 2022

Tunneling in rocks having the time-dependent behavior, causes some difficulties like tunnel convergence and, as a result, pressure on concrete lining; and so instability on this structure. In this paper the time-dependent behaviour of squeezing phenomenon in a large cross section tunnel was investigated as a case study: Alborz tunnel. Then, time-dependent behaviour of Alborz tunnel was evaluated using FLAC2D based on the finite difference numerical method. A Burger-creep viscoelastic model was used in numerical analysis. Using numerical analysis, the long-time effect of squeezing on lining stability was simulated.This study is done for primary lining (for 2 years) and permanent lining (for 100 years), under squeezing situations. The response of lining is discussed base on Thrust Force-Bending Moment and Thrust Force-Shear Force diagrams analysing. The results determined the importance of consideration of time-dependent behaviour of tunnel that structural forces in concrete lining will grow in consider with time pass and after 70 years can cause instability in creepy rock masses section of tunnel. To show the importance of time-dependent behavior consideration of rocks, elastic and Mohr-Coulomb models are evaluated at the end.