• 제목/요약/키워드: Visco-plastic analysis

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점소성 모델을 이용한 액체로켓 연소기 재생냉각 채널 구조해석 (Structural analysis of liquid rocket thrust chamber regenerative cooling channel using visco-plastic model)

  • 류철성;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.151-155
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    • 2006
  • Bodner-Partom 점소성 모델을 이용하여 액체로켓 연소기 재생냉각 챔버의 구조해석을 수행하였다. 구조해석에 사용한 점소성 모델의 재료상수를 구하기 위하여 구리합금에 대하여 변형률 속도를 변화시켜 인장시험을 상온 및 고온에서 수행하였다. 점소성 모델의 재료상수는 구리합금의 변형률 속도 시험 데이터로부터 구하여 사용하였으며 점소성 모델의 구현은 상용유한요소 해석 프로그램인 Marc의 사용자 서브루틴을 이용하여 구현하였다. 구조해석 결과 냉각 채널은 압력에 의한 영향보다 열하중에 의하여 대부분의 변형이 발생하며 연소기의 작동조건에서 냉각 채널의 안정성 여부를 확인할 수 있었다.

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Bodner-Partom 점소성 모델을 이용한 액체로켓 연소기 재생냉각 채널 구조해석 (Structural Analysis of Liquid Rocket Thrust Chamber Regenerative Cooling Channel using Bodner-Partom Viscoplastic Model)

  • 류철성;백운봉;최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.69-76
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    • 2006
  • Bodner-Partom 점소성 모델을 이용하여 액체로켓 연소기 재생냉각 챔버의 구조해석을 수행하였다. 구조해석에 사용한 점소성 모델의 재료상수를 구하기 위하여 구리합금에 대하여 변형률 속도를 변화시켜 인장시험을 상온 및 고온에서 수행하였다. 점소성 모델은 상용유한요소 해석 프로그램인 Marc의 사용자 서브루틴을 이용하여 구현하였다. 구조해석 결과 냉각 채널은 압력에 의한 하중보다 열하중에 의하여 대부분의 변형이 발생하며 연소기의 작동조건에서 냉각 채널의 구조적인 안정성 여부를 확인할 수 있었다.

록볼트로 보강한 절리암반의 점소성거동에 관한 수치해석 모델 개발 (DEVELOPMENT OF NUMERICAL MODEL FOR THE VISCO-PLASTIC BEHAVIOUR OF THE JOINTED ROCK MASS REINFORCED BY ROCKBOLTS)

  • 이연규;이정인;조태진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.149-157
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    • 1994
  • In this study two dimensional visco-plastic finite element model capable of handling the multi-step excavation was developed for investigating the effect of excavation support sequences on the behavior of underground openings in the jointed rock mass. First, the finite element model which is capable of handling the multi-step excavation is developed and verified. And then the model is combined with visco-plastic joint model. Ubiquitous joint pattern was considered in the model and joint properties in cach set were assumed to be indentical. Passive, full-grouted rockbolts were cosidered in the numerical model. The visco-plastic deformations of joints and rockbolts were assumed to be governed by Mohr-Conlomb and von Mises yield criteria, respectively. With the ability of removing elements, the model can simulate the multi-step excavation-suppport sequences. The reliability and applicability of the model to the stability analysis for the underground excavation in pratice was checked by simulating the behavior of underground crude oil storage caverns under construction.

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점소성 유동 입자법에 의한 굳지 않은 콘크리트의 유동해석 모델 (Model for Flow Analysis of Fresh Concrete Using Particle Method with Visco-Plastic Flow Formulation)

  • 조창근;김화중;최열
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.317-323
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    • 2008
  • 본 연구에서는 굳지 않은 콘크리트 및 유동 콘크리트의 흐름 거동에 관한 해석 시뮬레이션 모델의 개발에 관한 것으로, 입자법의 일종인 MPS법 (moving particle semi-implicit method)을 적용하였다. 콘크리트의 유동 현상을 점소성의 흐름 문제로 고려하였으며, 콘크리트 입자의 운동에 관한 지배방정식은 라그랑지 정식화의 Navier-Stokes 방정식과 질량보존의 법칙에 기초하도록 하였다. 굳지 않은 콘크리트의 점소성 흐름 구성관계의 정식화를 위하여 콘크리트는 부동 상태인 경우 고점성체의 유체로, 유동상태인 경우 항복응력 이후 점소성체의 유체로 모델링하였다. 개발된 모델을 이용하여 L-형 박스의 콘크리트 유동 시험에 대해 시뮬레이션 하였으며, 그 결과 예측된 흐름량은 실험의 흐름량과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 개발된 입자법의 해석 모델은 점소성 유체의 운동현상에 기초하여 정식화 되어 콘크리트 입자의 유동 및 운동 현상을 잘 묘사해 주는 것으로 평가된다.

연속체 절리와 록볼트 요소를 고려한 암반의 점소성 거동에 관한 수치해석 (Numerical Analysis of the Visco-plastic Behavior of Rock Mass Considering Continuum Joints and Rock Bolt Elements)

  • 노승환;이정인;이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제14권3호
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    • pp.215-228
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    • 2004
  • 지하암반의 변형은 단층, 절리 등의 불연속면을 따라 발생하므로 불연속면의 역학적 특성과 공간적인 분포형태는 구조물의 안정성에 근 영향을 미친다. 한편 연약암반에 높은 응력이 작용하는 경우에는 불연속면뿐만 아니라 무결암에서의 변형이 구조물의 안정성에 영향을 줄 수 있다. 이 연구에서는 암반구조물의 안정성 해석을 위하여 무결암과 절리, 그리고 록볼트를 점소성(visco-plastic) 재료로 가정하고, 연속체 개념을 적용하여 유변학적 모델(Rheological model)에 기초한 2차원 점소성 유한요소 프로그램을 개발하였다. 무결암 모델, 절리암반 모델, 록볼트로 보강된 절리암반 모델의 분석을 통하여 개발된 프로그램을 검증하였고, 각각의 모델에서 무결암의 해석 조건(탄성/점소성)에 따른 변위의 차이를 알아보았다. 연약암반에 높은 응력이 작용할 때, 무결암을 탄성으로 해석한 경우보다 점소성으로 해석한 경우에서 지하구조물의 변위가 더 크게 나타났다. 따라서 연약암반 내 지하구조물의 안정성 해석을 위해서는 절리와 록볼트 뿐만 아니라 무결암에 대해서도 점소성 모델을 적용하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다.

성토가 주변지반에 미치는 영향에 대한 해석적 검증과 실측치의 비교분석 (Comparison between 2D FEM Analysis using Elastic (visco)-plastic model and In-situ Behavior)

  • 황성춘;김승렬
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 연약지반처리위원회 학술세미나
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    • pp.79-92
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    • 2000
  • In this paper, comparison of the observed and the predicted ground deformations due to the construction of road embankment with peck drain near the construction site was made. Measurement of the ground deformation at the gasoline stand due to the construction of road embankment was made and it was compared with the predicted deformation results of Finite Element Method analysis made with Elasto-plastic and Elastic visco-plastic models. A well agreement was obtained between the measured and predicted ground deformations.

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Numerical analysis of vertical drains accelerated consolidation considering combined soil disturbance and visco-plastic behaviour

  • Azari, Babak;Fatahi, Behzad;Khabbaz, Hadi
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제8권2호
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    • pp.187-220
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    • 2015
  • Soil disturbance induced by installation of mandrel driven vertical drains decreases the in situ horizontal hydraulic conductivity of the soil in the vicinity of the drains, decelerating the consolidation rate. According to available literature, several different profiles for the hydraulic conductivity variation with the radial distance from the vertical drain, influencing the excess pore water pressure dissipation rate, have been identified. In addition, it is well known that the visco-plastic properties of the soil also influence the excess pore water pressure dissipation rate and consequently the settlement rate. In this study, a numerical solution adopting an elastic visco-plastic model with nonlinear creep function incorporated in the consolidation equations has been developed to investigate the effects of disturbed zone properties on the time dependent behaviour of soft soil deposits improved with vertical drains and preloading. The employed elastic visco-plastic model is based on the framework of the modified Cam-Clay model capturing soil creep during excess pore water pressure dissipation. Besides, nonlinear variations of creep coefficient with stress and time and permeability variations during the consolidation process are considered. The predicted results have been compared with V$\ddot{a}$sby test fill measurements. According to the results, different variations of the hydraulic conductivity profile in the disturbed zone result in varying excess pore water pressure dissipation rate and consequently varying the effective vertical stresses in the soil profile. Thus, the creep coefficient and the creep strain limit are notably influenced resulting in significant changes in the predicted settlement rate.

초소성 성형/확산접합 공정의 유한요소 해석 (Finite Element Analysis of Superplastic Forming/Diffusion Bonding Processes)

  • 홍성석;김용환
    • 소성∙가공
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    • 제5권1호
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    • pp.37-46
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    • 1996
  • Superplastic forming/diffusion bonding (SPF/DB) processes were analyzed using a rigid visco-plastic finite element method. The optimum pressure-time relationship for a target strain rate and thickness distributions were predicted by two-node line elements based on the membrane approximation for plane strain. Material behavior during SPF/DB of the integral structures having complicated shapes was investigated. The tying condition is employed for the analysis of inter-sheet contact problems. A movement of rib structure is successfully predicted during the forming.

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굴착과정에서 록볼트로 보강된 절리암반의 점소성 거동 분석 (A Study on the visco-plastic behavior of the jointed rock mass reinforced by rockbolts during excavation)

  • 이연구;이정인;조태진
    • 터널과지하공간
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    • 제5권2호
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    • pp.123-133
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    • 1995
  • A two dimensional visco-plastic finite element model capable of handling the multistep excavaton was developed for investigating the effect of excavation-support sequences on the behaviour of underground openings in the jointed rock mass. Ubiquitous joint pattern was considered in the model and joint properties in each set were assumed to be identical. Passive, fully-grouted rockbolts were considered in the model. Visco-plastic deformations of joints and rockbolts were assumed to be governed by Mohr-Coulomb and von Mises yield criteria, respectively. With the ability of removing elements, the model can von Mises yield criteria, respectively. With the ability of removing elements, the model can simulate the multi-step excavation-support sequences. The reliability of the model to the stability analysis for the underground excavation in practice was checked by simulating the behavior of underground crude oil storage caverns under construction.

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열하중하에 있는 IC 패키지의 점탄성 파괴해석 (Visco-Elastic Fracture Analysis of IC Package under Thermal Loading)

  • 이강용;양지혁
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.43-50
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    • 1998
  • The purpose of the paper is to protect the damage of plastic IC package with searching the cause of the fracture due to the delamination and crack when the encapsulant of plastic IC package is on viscoelastic behavior with the effect of creep on high temperature, The model for analysis is the plastic SOJ package with dimpled diepad in the IR soldering process of surface mounting technology. The risk of delamination with calculating the distribution of viscoelastic thermal stress in the package without the crack in the surface mounting process is checked. The package model with the perfect delamination between chip and diepad is chosen to estimate the resistance against fracture in thermal loading with calculating C (t)-integrals according to the change of the design. The optimum design to depress the delamination and crack is presented.

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