• 제목/요약/키워드: cap plasticity

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Numerical analysis of RC hammer head pier cap beams extended and reinforced with CFRP plates

  • Tan, Cheng;Xu, Jia;Aboutaha, Riyad S.
    • Computers and Concrete
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    • 제25권5호
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    • pp.461-470
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    • 2020
  • This paper presents a numerical study on structural behavior of hammer head pier cap beams, extended on verges and reinforced with carbon fiber reinforced polymer (CFRP) plates. A 3-D finite element (FE) model along with a simplified analytical model are presented. Concrete damage plasticity (CDP) was adapted in the FE model and an analytical approach predicting the CFRP anchor strength was adapted in both FE and analytical model. Total five quarter-scaled pier cap beams with various CFRP reinforcing schemes were experimentally tested and analyzed with numerical approaches. Comparison between experimental results, FE results, analytical results and current ACI guideline predictions was presented. The FE results showed good agreement with experimental results in terms of failure mode, ultimate capacity, load-displacement response and strain distribution. In addition, the proposed strut-and-tie based analytical model provides the most accurate prediction of ultimate strength of extended cap beams among the three numerical approaches.

Numerical modeling of rapid impact compaction in loose sands

  • Ghanbari, Elham;Hamidi, Amir
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제6권5호
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    • pp.487-502
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    • 2014
  • A three dimensional finite element model was used to simulate rapid impact compaction (RIC) in loose granular soils using ABAQUS software for one impact point. The behavior of soil under impact loading was expressed using a cap-plasticity model. Numerical modeling was done for a site in Assalouyeh petrochemical complex in southern Iran to verify the results. In-situ settlements per blow were compared to those in the numerical model. Measurements of improvement by depth were obtained from the in-situ standard penetration, plate loading, and large density tests and were compared with the numerical model results. Contours of the equal relative density clearly showed the efficiency of RIC laterally and at depth. Plastic volumetric strains below the anvil and the effect of RIC set indicated that a set of 10 mm can be considered to be a threshold value for soil improvement using this method. The results showed that RIC strongly improved the soil up to 2 m in depth and commonly influenced the soil up to depths of 4 m.

연속 탄소성 캡 모델(I): 구성모델 및 항복면의 결정 (A Smooth Elasto-Plastic Cap Model(I): Rate Formulation, Yield Surface Determination)

  • 서영교
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.15-23
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    • 2001
  • 탄소성 캡 모델의 중요한 장점은 여러 가지 다공체의 전체적인 축차 및 체적의 비선형 상호거동을 동시에 다룰 수 있음에 있다. 그러나 대부분의 캡 모델이 가진 문제점중의 하나는 세 개의 독립적인 항복면이 불연속으로 연결되어 있음으로부터 기인된다. 본 연구에서는 이러한 항복면 사이의 연결점에서의 탄소성 접선 계수는 특이점이 되고 수치해석상 잠재적인 어려움을 내재하고 있음을 나타내고 이러한 문제의 해결방안의 하나로 세 개의 항복면이 연속적으로 만나는 새로운 탄소성 캡 모델을 제시하였다. 본 논문에서는 모델의 증분형태의 구성식 및 새로운 응력을 구하기 위한 활동 항복면의 결정을 판단하는 알고리즘이 제시되었다. 동반 논문에서는 내재적인 응력적분 및 일관적인 접선계수를 유도하였고 예제계산들을 수행하였다.

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연속 탄소성 캡 모델(II): 응력적분 및 접선계수 (A Smooth Elasto-Plastic Cap Model(II): Integration Algorithm and Tangent Operator)

  • 서영교
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.25-32
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    • 2001
  • 보편적인 탄소성 캡 모델은 전통적인 등방 이론에 기초를 두고 있다. 이러한 모델의 응력적분 및 접선 계수의 유도는 여러 가지 논문들에 나타나 있지만 축차 및 체적 거동을 동시에 다루는 내제적인 해석법을 통한 지반해석은 아직까지는 많은 도전이 요구되고 있다. 앞선 동반 논문에서는 비연속적으로 연결된 항복면 사이의 접선 계수는 특이점이 됨을 나타내었고 이에 대하여 새로운 캡 모델의 구성식이 제시되었다. 본 논문에서는 제시된 캡 모델의 비 조건적이고 안정된 내재적 응력적분 및 일관된 탄소성 접선계수를 유도하였다. 또한 간단한 예제를 통하여 모델의 수행능력을 보여주었고 사면안정계산이 수행되었다.

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CAP 금형의 사출성형공정에 대한 해석 (Analysis of Injection Molding Process for CAP Mold)

  • 신장순;오상륜;허영무;윤길상;김유진
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.23-27
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    • 2005
  • Generally, when the injection molds are made in advanced nations, the improvement of a quality and production rate is obtained by using CAE. In this paper, the methodology which is possible to reduce the cycle time of injection molding process is studies by using the cooling analysis with CAE(Moldmax). In case of changing the cooling system design with the analysis result of CAE, the manimum reduction of the cycle time runs into 30 percent. Finally, the average reduction of the cycle time is 17.8 percent.

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에어백 인플레이터 캡 성형 공정 개발 및 검증 (Process Design and Experimental Verification of Airbag Inflator Cap Forming)

  • 이득규;이민수;박지우;강범수
    • 소성∙가공
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    • 제27권4호
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    • pp.201-210
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    • 2018
  • An airbag is an essential automotive component used in all kinds of vehicles such as an internal combustion engine and an electric motor vehicle and is used to minimize the damage of an occupant in the event of an accident. Airbag-related parts are being monopolized by a small number of foreign companies around the world. In this situation, it is necessary to develop and research the airbag-related part molding technology for expansion of the domestic airbag-related market and corporate export. As a part of this research, we have developed a mold for airbag inflator cap. The development consists of three steps which are the design of components, analysis of the design and verification of it. In the case of the design, the transfer type mold was designed for the multi-cylindrical shaped feature. Analysis was then conducted on the design. By examining the results of analysis, changing features and numbers of punches and dies were added in the analysis and repeatedly analyzed. After the addition, proper dimensions from the analysis were achieved, and prototypes were practically produced and verified. In the case of prototype verification, Pressurizing Burst Test was conducted on the existing products and the prototype. By comparing the results of the test, the possibility of replacing the existing product of the airbag inflator cap is presented in this paper.

연속탄소성 캡 모델의 정수 산정 (Parameter Evaluation of a Smooth Elasto-plastic Cap Model)

  • Seo, Young-Kyo
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.125-130
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    • 2004
  • 본 논문에서는 수치적 구성방정식인 연속 탄소성 캡 모델의 정수추정에 관한 방법이 제시되었다. 캡 모델을 이용하여 실제 토질의 거동을 예측하기 위하여서는 캡 모델을 이루는 토질의 물성과 직접적으로 연관된 여덟개의 정수가 결정되어야 한다. 이를 위하여 첫 번째로, Ottawa 모래를 사용하여 표준압밀시험기를 이용한 일축압축시험 및 배수삼축압측 시험이 토질거동의 실제기준값으로서 수행되었고, 두 번째로 탄소성 캡 수치해석모델의 반응을 실내실험값에 일치시키기 위하여 추정된 정수들을 사용한 수치실험이 수행되었다. 두 실험 간의 오차를 최소화하기 위하여 최적화 기법이 사용되었으며, 최적화 후 결정된 8개의 정수는 실내실험결과와 비교되었다. 특히, 수치적 삼축압축시험시 응력계산에 따른 수평변위 측정에 특별한 주의가 필요하다.

Mohr-Coulomb식(式)을 사용한 흙의 구성(構成)모델 (A Constitutive Model for Soil Using Mohr-Coulomb Criteria)

  • 이형수;이병대
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1405-1415
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    • 1994
  • 탄소성(彈塑性) 변형경화(變形硬化) 거동(擧動)을 하는 흙은 토질(土質)의 상태(狀態)와 시험조건(試驗條件)에 따라 다양(多樣)한 응력경로(應力經路)를 갖는다. 체적비(體積比) ${\upsilon}$인 흙을 주응력공간(主應力空間)에서 표시(表示)하면 불규칙육각형(不規則六角形)피라밋에 캡을 씌운 형상(形狀)이다. 캡은 ${\upsilon}$값이 변(變)하면 그 크기가 달라지나 형상(形狀)은 항상 닮은 꼴이며 소성체적변형(塑性體積變形)의 증감(增減)에 따라 이동(移動)이 결정된다. 이와 같은 토질특성(土質特性)을 반영하여 현재(現在)까지 많은 학자(學者)들이 캡모델을 연구발표(硏究發表)하였으며 본(本) 연구(硏究)에서는 비선형(非線形) 탄성변형(彈性變形) 경화(硬化) 소성(塑性) 캡과 Mohr-Coulomb의 파괴곡면(破壞曲面)을 접합(接合)한 흙의 구성(構成) 모델(M-C 캡모델)의 함수식(函數式)을 유도(誘導)하였다. 변형경화(變形硬化) 소성(塑性) 캡모델을 사용(使用)한 해석(解析)의 결과(結果)에 의하면 정규압밀(正規壓密) 상태(狀態)에서는 전단(剪斷)을 통한 경화(硬化)와 소성(塑性)흐름(캡의 이동(移動))의 형상(形狀)을 보여주고 있으나 과압밀상태(過壓密狀態)의 전단(剪斷)에서는 파괴포락선(破壞包絡線)에 도달할 때까지 탄성거동(彈性擧動)을 보이고 캡은 이동(移動)하지 않았다.

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압분공정의 유한요소 해석을 위한 AZO 분말의 Closed-die Compaction 실험 (Closed-die Compaction of AZO Powder for FE Simulation of Powder Compaction)

  • 김용배;이종섭;이상목;박훈재;이근안
    • 소성∙가공
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    • 제21권4호
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    • pp.228-233
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    • 2012
  • In this study, powder compaction of AZO (alumina doped zinc oxide) powder was performed with a MTS 810 test system using a cylindrical die having a diameter of 10mm. Pressure-density curves were measured based on the load cell and displacement of the punch. The AZO powder compacts with various densities were formed to investigate the mechanical properties such as fracture stress of the AZO powder as a function of the compact density. Two types of compression tests were conducted in order to estimate the fracture stress using different loading paths: a diameteral compression test and a uniaxial compression test. The pressure-density curves of the AZO powder were obtained and the fracture stress of the compacted powders with various densities was estimated. The results show that the compact pressure dramatically increases as the density increases. Based on the experimental results, calibration of the modified Drucker-Prager/Cap model of the AZO powder for use in FE simulations was developed.

Plastic Behaviour of Green Powder Metallurgical Compacts

  • Prado, J. M.;Riera, M. D.
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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    • pp.177-178
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    • 2006
  • The results of monotonic and cyclic uniaxial compression tests, in which the deviatoric component of the stress is predominant, carried out on green and recrystallized iron compacts with different levels of density are presented and discussed in order to analyse the macro and micro-mechanisms governing the mechanical behaviour of non-sintered PM materials. The plastic deformation of the particles, especially at the contact areas between neighbouring grains, produces an internal friction responsible for the main features observed in the behaviour of green metallic compacts. These results show important discrepancies with the plasticity models, Cam-Clay and Drucker-Prager Cap.

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