• 제목/요약/키워드: large-strain theory

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지반반력계수$(K_{30})$와 변형률계수$(E_v)$에 대한 고찰 (Study on the subgrade reaction modulus$(K_{30})$ and strain modulus$(E_v)$)

  • 김대상;최찬용;김성중;유진영;양신추
    • 한국철도학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.264-270
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    • 2007
  • Two modulus, strain modulus $(E_v)$ and subgrade reaction modulus $(K_{30})$ are being used as a standard for bearing stiffness in Korea Railroad design. The first is used in Europe and the other is used in Japan. The methodologies to obtain the two modulus are similar in using plate. But testing methods are different in loading to plate. Therefore, according to soil strain range, there should be large gap in not only computations of deformation modulus but also the necessary time to test. At first, this paper focuses on the two kinds of test methods to evaluate bearing stiffness. Secondly, based on elastic theory, the theory to obtain the two coefficients are studied thoroughly. Finally, the correlations between the two coefficients were analyzed and evaluated based on the field test results more than 38 places. The matching values for subgrade and ground between $K_{30}$ and $E_{v2}$ are proposed with the consideration of the proposed strain reduction factor (1.5 for subgrade and 3 for ground) and safety factor, respectively.

Guided waves of porous FG nanoplates with four edges clamped

  • Zhao, Jing-Lei;She, Gui-Lin;Wu, Fei;Yuan, Shu-Jin;Bai, Ru-Qing;Pu, Hua-Yan;Wang, Shilong;Luo, Jun
    • Advances in nano research
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    • 제13권5호
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    • pp.465-474
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    • 2022
  • Based on the nonlocal strain gradient (NSG) theory and considering the influence of moment of inertia, the governing equations of motion of porous functionally graded (FG) nanoplates with four edges clamped are established; The Galerkin method is applied to eliminate the spatial variables of the partial differential equation, and the partial differential governing equation is transformed into an ordinary differential equation with time variables. By satisfying the boundary conditions and solving the characteristic equation, the dispersion relations of the porous FG strain gradient nanoplates with four edges fixed are obtained. It is found that when the wave number is very small, the influences of nonlocal parameters and strain gradient parameters on the dispersion relation is very small. However, when the wave number is large, it has a great influence on the group velocity and phase velocity. The nonlocal parameter represents the effect of stiffness softening, and the strain gradient parameter represents the effect of stiffness strengthening. In addition, we also study the influence of power law index parameter and porosity on guided wave propagation.

Undrained solution for cavity expansion in strength degradation and tresca soils

  • Li, Chao;Zou, Jin-feng;Sheng, Yu-ming
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제21권6호
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    • pp.527-536
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    • 2020
  • An elastic-plastic solution for cavity expansion problem considering strength degradation, undrained condition and initial anisotropic in-situ stress is established based on the Tresca yield criterion and cavity expansion theory. Assumptions of large-strain for plastic region and small-strain for elastic region are adopted, respectively. The initial in-situ stress state of natural soil mass may be anisotropic caused by consolidation history, and the strength degradation of soil mass is caused by structural damage of soil mass in the process of loading analysis (cavity expansion process). Finally, the published solutions are conducted to verify the suitability of this elastic-plastic solution, and the parametric studies are investigated in order to the significance of this study for in-situ soil test.

Superplastic Deformation in the Low Stress Region

  • Jang, Chun-Hag;Kim, Chang-Hong;Ree, Tai-Kyue
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제5권2호
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    • pp.73-78
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    • 1984
  • Superplastic alloys generally exhibit a three-stage sigmoidal variation of stress (f) with strain rate (s), the stages being named region 1, 2 and 3 according to the increasing order of stress or strain rate. In the recent years, two different types of papers have been published on the plastic deformation of Zn-22% Al eutectoid in region Ⅰ differing in strain-rate sensitivity m (= dln f/dln s). In this paper, the data of the two groups have been analysed by applying Kim and Ree's theory of superplastic deformation. (1) We obtained the parametric values of $X_{gj}/{\alpha}_{gj}\;and\;{\beta)_{gj}$ (g: grain boundary, j = 1,2 indicating flow units) appearing in Kim and Ree's theory [Eq. (2a)]. (2) It was found that the value of $X_{g^2}/{\alpha}_{g^2}$ is small for the group data with small m, i.e., ${\alpha}_{g^2}$, which is proportional to the size of flow unit g2, is large whereas ${\alpha}_{g^2}$ is small for the groups data with large m, i.e., the size of the flow unit g2 is small. In other words, the two types of behavior occur by the size difference in the flow units. (3) From the ${\beta}_{gj}$ value, which is proportional to the relaxation time of flow unit gj, the ${\Delta}H_{gj}^{\neq}$ for the flow process was calculated, and found that ${\Delta}H_{g^2}^{\neq}$ is large for the group data with small m whereas it is small for the group data with large m. (4) The flow-unit growth was studied, but it was concluded that this effect is not so important for differentiating the two groups. (5) The difference in ${\alpha}_{g^2}$ and in the growth rate of flow units is caused by minute impurities, crystal faults, etc., introduced in the sample preparation.

비틀림전단시험에 의한 대응력반전시 모래의 거동 (Behavior of Sand during Large Stress Reversal in Torsion Shear Test)

  • 홍원표;남정만
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.3-17
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    • 1999
  • 대응력반전시 모래의 거동을 연구하기 위하여 여러 가지 응력경로에 따른 비틀림전단시험이 수행되었다. 응력경로는 토르크의 작용방향에 따라 시계방향과 반시계방향으로 구분할 수 있으며 대응력반전을 포함하는 응력경로에 대한 소성변형률증분의 방향이 응력상태 및 응력증분의 방향과 비교된다. 이들 시험 결과로부터, St, Venant의 원리를 이용한 등방경화이론은 최초재하와 파괴점 부근에서 소성변형률증분의 방향이 응력의 방향과 일치하는 좋은 결과를 나타내었으나 응력반전에 의한 감하과 재재하 부분에서는 차이가 있는 것으로 나타났다.

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TCS요소론 이용한 인장 막구조물의 초기명상해석 및 응력변형해석 (Initial Shape Finding and Stress-Deformation Analysis of Pretensioned Membrane Structures with Triangular Constants Strain Element)

  • 고혁준;송평훈;송호산
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국공간정보시스템학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집 제1권1호(통권1호)
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    • pp.230-237
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    • 2004
  • In this study, equation of finite element is formulated to analyze relations of large deformation-small deformation considering geometrical nonlinear for membrane structure. Total Lagrangian Formulation(TLF) is introduced to formulate theory and equation of motion considering Triangular Constant Strain(TCS) element in finite, element analysis is formulated. Finite element program is made by equation of motion considering TLF. This study analyzed a variety of examples, so compared with the past results.

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소성 대변형 및 이방성 손상의 유한요소해석 (Finite Element Analysis for Plastic Large Deformation and Anisotropic Damage)

  • 노인식;임상전
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.145-156
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    • 1993
  • 대변형, 대회전, 대변형도 문제를 고려한 탄소성-손상 유한요소 정식화 과정을 연구함으로써 구조물의 모든 비선형 거동 및 손상을 합리적으로 예측할 수 있는 수치모형을 개발하였다. 재료의 소성 변형과정에서 발생되는 손상을 합리적으로 고려하기 위하여 연속체 손상역학의 접근방법을 이용하여 구성방정식을 정식화하였으며 Updated Lagrangian 정식화방법, 호장증분법 등의 비선형 강성방정식 해법을 적용하여 2차원 평면문제를 대상으로 하는 탄소성-손상 유한요소해석 프로그램을 구성하였다. 여러가지 예제 계산을 통하여 이 수치모형의 적용성 및 타당성을 검토한 결과 대변형 문제, 손상을 포함하는 재료 비선형문제 공히 합리적인 해석결과를 제시하고 있슴을 확인할 수 있었다.

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Mikasa 압밀이론에 의한 준설토지반의 압밀기간 산정에 관한 연구 (Estimation of Consolidation Period for Dredged Soil by Mikasa Theory)

  • 주재우;정규향;조진구
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.299-306
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    • 2003
  • 준설토지반은 보통 연약지반에 비해 상당히 큰 압밀침하가 발생하기 때문에 압밀과정 중 층 두께의 변화가 크다. Mikasa는 층 두께의 변화를 고려하는 더욱 합리적인 압밀계산법을 연구 발표하였으나 아직 국내 현장에서 많이 활용되고 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 100%, 120%, 133%, 150%의 함수비를 갖는 준설토 지반에 대해 Rowe cell 압밀시험기를 이용한 시험을 수행하여 준설토의 압밀특성을 분석하였으며, 층 두께의 변화를 고려하지 않는 경우와 층 두께의 변화를 고려하는 경우 각각 압밀계수를 구하여 비교하였다. 또한 실제 현장 예를 상정하여 압밀기간을 구하여 보았는데, 그 결과 압밀기간은 층 두께의 변화를 고려한 Mikasa 이론의 경우가 그렇지 않은 Terzaghi이론의 경우보다 짧게 산정되었다. 그리고, 더욱 정확한 결과를 주는 Mikasa이론이 실용적으로 이용될 수 있도록 압밀계산법에 대해 자세히 언급하였다.

기초지반의 지지력 및 진행성 파괴에 대한 수치해석 (Numerical analysis of Bearing Capacity and Progressive Failure of Footings)

  • 김영민
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권6호
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    • pp.139-146
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    • 1997
  • 기초파괴는 일반적으로 변형이 집중되어 하나 또는 그 이상의 파괴면이 발생되어, 기초의 관입과 더불어 파괴면은 점진적으로 형성된다. 본 논문의 목적은 수치적으로 기초의 극한지지력 및 진행성 파괴거동을 파악할 수 있는가 하는 가능성을 검토하는데 있다. 대변형이론과 변형률 연화이론을 사용하여 비배수 상태인 점토지반의 기초에 대한 진행성 파괴거동에 대하여 분석하였다. 본 논문에서는 기초의 진행성 파괴과정과 완전한 하중 변위곡선을 해석하기 위한 수치해석 방법에 대하여 논하였다. 해석결과, 띠기초의 피크 이후의 지반파괴거동 및 진행성 파괴과정에 대한 명확한 수치적 해석가능성을 보여주었다.

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DESIGN CONSIDERATIONS AND MONITORING RESULTS OF AN UNDERWATER EARTH DAM

  • Van Impe, W.F.
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.1210-1224
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    • 2009
  • The present paper illustrates the outcome of the monitoring of the consolidation behavior of a soft foundation soil under a large submerged sand embankment. Measurements of settlements and excess pore water pressures showed a good agreement with predictions evaluated using the large strain consolidation theory. Soft soil improvement by means of deep mixing has been optimized. Moreover, the principles and developments of underwater geosynthetics applications are discussed.

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