• 제목/요약/키워드: hyperbolic 모델

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지반굴착 시 Mohr-Coulomb 모델 적합성에 관한 수치해석적 분석 (A Study on the Suitability of the Mohr-Coulomb Model for Numerical Analysis of Ground Excavation)

  • 이종현;진현식;안준상;백용;윤형석
    • 지질공학
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    • 제30권1호
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    • pp.1-15
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    • 2020
  • 본 연구에서는 국내 지반굴착에 의한 지반거동 수치해석 평가 시 주로 사용되고 있는 Mohr-Coulomb 모델의 한계점을 분석하고, 실제 지반굴착 거동에 잘 부합되는 Hyperbolic 모델과 수치해석 결과를 비교하였다. 최근 국내에서 Mohr-Coulomb 모델 사용 시 지반굴착면이 실제보다 과다하게 융기되는 현상을 제어하기 위해서 특별한 경계조건을 임의대로 부과해서 해결하는 경향이 있다. 이러한 결과는 굴착면의 융기량의 크기만 제어할 뿐 지반거동이 실제와 왜곡되어 나타나는 문제점을 내포하고 있다. 본 연구에서 Hyperbolic 모델(Hardening Soil model)을 사용한 결과와 Mohr-Coulomb 모델을 사용한 결과를 비교하여, Hyperbolic 모델이 굴착 지반 융기량 및 실제 지반의 응력-변형거동에 더 잘 부합됨을 확인하였다. 지반굴착에 관한 수치해석 분석 시 Hyperbolic 모델을 사용하는 것이 실제 지반거동에 부합되는 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

기초(基礎)아래 지반(地盤)의 거동에 대한 유한요소(有限要所) 해석(解析) (Finite Element Analysis on the Behavior of Soil under a Footing)

  • 이영생;김명모
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.167-176
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    • 1991
  • 본 연구에서는 기존의 구성 모델인 hyperbolic모델과 Cam-clay모델을 적용하는 유한요소해석 프로그램을 개발하였다. hyperbolic모델에서는, 전단중의 체적 변형을 고려하는 새로운 모델을 제시하였으며, 또한 기초 아래 지반의 밀도 증가로 인한 매개 변수값의 변화를 고려하는 새로운 개념을 제안하고자 했다. 이와 더불어 보다 타당하다고 생각되는 계산 알고리즘을 제안하였다. 또한 Cam-clay모델을, 연구 사례가 많지 않은 모래질 흙에 적용함으로써 모래질 흙의 거동을 한계 상태 개념의 관점에서 분석해 보고자 하였다. 이를 위해 일반적인 압밀 배수 삼축 압축 시험과 모형 기초 재하 실험을 실시하였다. 그 결과, 본 논문에서 제안한 수정 hyperbolic모델을 사용함으로써 기존 모델보다, 기초에 작용하는 하중의 크기가 극한 지지력의 50%일때, 기초의 침하량 예측에 있어서 약 60% 정도, 결과의 향상을 기할 수 있었다. Cam-clay모델을 모래에 적용하는 경우에는 과압밀 효과를 고려할 수 있는 모델 및 변형률 연화를 고려할 수 있는 계산 알고리즘이 필요하다고 생각된다. 초기 포아송비의 크기는 Cam-clay모델의 경우 결과에 큰 영향을 미치지 않았으나, hyperbolic모델의 경우 결과에 큰 영향을 미치므로, 초기값의 선정에 신중하여야 함을 알 수 있다.

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T-모델과 쌍곡선함수를 이용한 장거리 송전선로의 A,B,C,D 파라미터 유도 (Derivation of A,B,C,D Parameters of Long Transmission Line Using T-model and Hyperbolic Function)

  • 김도원;이상중;양성덕
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.53-55
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    • 2008
  • 본 논문에서는, 기존의 문헌에 사용되어 온 $\Gamma$형을 대체할 수 있는 새로운 T형 장거리 송전선로 모델을 제시한다. 특히, T-모델은 선로 양단의 병렬 어드미턴스와의 중복이 없다. 또한, 기존 문헌에 제시된 hyperbolic solution을 이용한 간단한 장거리 송전선로 A,B,C,D 파라미터 유도방법을 소개한다. hyperbolic solution으로 장거리 송전선로 파라미터를 유도할 경우, exponential solution보다 수식의 양을 줄일 수 있고, 초기값도 간단하게 구할 수 있다.

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쌍곡선형 모델에 의한 반사파 성분 분해 (Decomposition of Reflecting Waves by Hyperbolic Model)

    • 한국해안해양공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.197-203
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    • 1998
  • 천수방정식 형태의 쌍곡선형 완경사 방정식을 이용하여 파랑의 반사파 성분을 분해하는 방법을 제시한다. 모델의 반사파 산정능력을 평가하기 위하여 Booij 경사면 및 물결사주에 적용한다. Chamberlain and Porter(1995)에 의하여 주어진 수심경사제곱항과 수심곡률항의 효과를 포함하였을 때 Berkhoff의 완경사 방정식에 의한 결과보다 유한요소법 결과나 실험 자료와 비교하여 훨씬 만족할 만한 결과를 보여주었다.

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변형률 의존성을 고려한 쌍곡선 모델의 개발 (Developement of Hyperbolic Model Considering Strain Dependency)

  • 이용안;김유성
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.644-655
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    • 2008
  • Conventional hyperbolic model does not satisfactorily predict the overall stress-strain behaviors of various geomaterials. Tatsuoka and Shibuya(1992) suggest the generalized hyperbolic equation(GHE) considering strain dependency and calculated performance is in good agreement with precise triaxial compression test results of stress-strain relations over wide range of strains before peak stress condition in some cases, but GHE model also does not satisfactorily predict stress-strain relations as strain goes on state of peak stress in most cases. For improve a weak point of the GHE, in this study, modified form of generalized hyperbolic equation (MGHE model) is proposed which can predict highly nonlinear stress-strain behavior for various geomaterials from small strain to peak stress condition.

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Hyperbolic tangent를 이용한 충격 흡수기 감쇠력 모델 연구 (Damping Force Modeling of Shock Absorbers Using Hyperbolic tangent)

  • 서정원;한형석;노규석;허승진;김기훈
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1479-1482
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    • 2003
  • The shock absorber is a part having a direct influence on the ride comfort, stability and dynamic load prediction of a vehicle. Thus, a rationally modeled shock absorber should be required in the dynamic analysis of vehicles. This thesis presents a modified model, based on Worden's hyperbolic tangent function, in order to fit experimental data on the velocity-damping force of a shock absorber. The hyperbolic tangent function correctly indicates the characteristics of a shock absorber. and has the advantage of containing physical causality. To evaluate the method, comparative evaluations of the linear model. the 5th polynomial model and Worden's model were carried out. The function presented in this paper is not only simple but also makes it possible to estimate the function coefficients easily and visually. In addition, it has the advantage of containing physical causality. Lastly, it effectively models the damping force of a shock absorber.

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Hyperbolic 선두 형상 탄도발사체의 극초음속 반응유동 해석 (Hypersonic Reactive Flow Analysis around Hyperbolic Shaped Ballistic Launcher)

  • 정은주;정인석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.98-101
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    • 2003
  • 본 연구는 극초음속으로 비행하는 탄도발사체의 선두부분의 유동현상에 대해 기술하였다. 호주국립대학의 자유 피스톤 충격파 관 T3을 이용하여 수행한 Hyperbolic 선두형상의 실험 모델에 대해 이를 수치적으로 해석하였다 98%의 $N_2$와 2%의 $O_2$의 유동조건에 대해 전엔탈피 8MJ/kg에서의 실험결과를 수치결과와 비교를 하고, 2-temperature 모델링을 적용하여 1-temperature 모델링과의 차이를 확인하였다.

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사석지반에 대한 쌍곡선 구성모델의 적용성 연구 (Study on the Adaptability of Hyperbolic Constitutive Model for Rubble Stone)

  • 황세환;김종수;권오균
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.53-63
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    • 2002
  • 최근까지 우리나라의 암성토의 침하량을 산정하기 위해 가정된 탄성계수를 이용한 선형탄성해석 외에 다른 방법들이 시도되지 않고 있다. 특히 해상투기된 사석으로 구성된 방파제 구조물의 침하량을 정확히 산정하는 것은 거의 불가능하였다. 이 연구에서는 북제주의 채석장에서 채취한 3조의 다공질의 북제주의 화산암시료에 대해 대형삼축압축시험을 수행하였고 비선형모델을 이용하여 삼축압축시험을 수치해석으로 모사하였다. 실험과 해석에 의한 응력-변형률 거동이 비교되어 사석에 대한 하이퍼볼릭 구성모델의 적용성을 조사하였다. 비교 결과 두 응력-변형률 거동이 잘 일치하므로 하이퍼볼릭 모델은 느슨한 암성토체의 침하량을 산정하는데 적절한 것으로 판단되어진다.

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탄성영역이 없는 J2-경계면 소성모델 (J2-bounding Surface Plasticity Model with Zero Elastic Region)

  • 신호성;오세붕;김재민
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권4호
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    • pp.469-476
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    • 2023
  • 반복하중이나 동적하중에 대한 지반의 소성모델은 지반구조물의 비선형 수치해석에 매우 중요하다. 단일 항복면 모델은 반복하중에 대해 선형적 거동을 보이는 반면, 개발된 탄성영역이 없는 J2-경계면 소성모델은 동일한 물성치로 효과적으로 지반의 비선형성을 모사할 수 있다. 경계면 내부 항복면의 반경을 0으로 수렴시켜 탄성영역이 사라지도록 수식화하고, 소성경화 계수과 팽창률을 이용하여 소성변형 증분을 정의하였다. 개발된 모델의 응력-변형률 증분식을 제시하고, 쌍곡선 모델에 대한 소성경화 계수를 유도하였다. 삼축압축조건과 얕은기초의 반복하중에 대한 비교해석은 개발된 모델의 안정적인 수렴성, 이론식과의 일치성, 그리고 이력경로을 보여 주었다. 또한, 수정된 쌍곡선함수에 대한 소성경화 계수를 제시하여, 1차원 등가선형모델에 부합하는 모델변수 산정법을 제안하여 지반의 다차원 거동을 모델링할 수 있도록 하였다.