• 제목/요약/키워드: modified hyperbolic model

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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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Thomson Effect in Magneto-Thermoelastic Material with Hyperbolic two temperature and Modified Couple Stress Theory

  • Iqbal, Kaur;Kulvinder, Singh
    • Steel and Composite Structures
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    • 제45권6호
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    • pp.851-863
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    • 2022
  • This research deals with the study of the Thomson heating effect in magneto-thermoelastic homogeneous isotropic rotating medium, influenced by linearly distributed load and as a result of modified couple stress theory. The charge density is taken as a function of the time of the induced electric current. The heat conduction equation with energy dissipation and with hyperbolic two-temperature (H2T) is used to formulate the model of the problem. Laplace and Fourier transforms are used to solve this mathematical model. Various components of displacement, temperature change, and axial stress as well as couple stress are obtained from the transformed domain. To get the solution in physical domain, numerical inversion techniques have been employed. The Thomson effect with GN (Green-Nagdhi) -III theory and Modified Couple Stress Theory (MCST) is shown graphically on the physical quantities.

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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A consistent FEM-Vlasov model for hyperbolic cooling towers on layered soil under unsymmetrical wind load

  • Karakas, Ali I.;Ozgan, Korhan;Daloglu, Ayse T.
    • Wind and Structures
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    • 제22권6호
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    • pp.617-633
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    • 2016
  • In this paper, the analysis of hyperbolic cooling tower on elastic subsoil exposed to unsymmetrical wind loading is presented. Modified Vlasov foundation model is used to determine the soil parameters as a function of vertical deformation profile within subsoil. The iterative parameter updating procedure involves the use of Open Application Programming Interface (OAPI) feature of SAP2000 to provide two way data flow during execution. A computing tool coded in MATLAB employing OAPI is used to perform the analysis of hyperbolic cooling tower with supporting columns over a hollow annular raft founded on elastic subsoil. The analysis of such complex soil-structure system is investigated under self-weight and unsymmetrical wind load. The response of the cooling tower on elastic subsoil is compared with that of a tower that its supporting raft foundation is treated as fixed at the base. The results show that the effect of subsoil on the behavior of cooling tower is considerable at the top and bottom of the wall as well as supporting columns and raft foundation. The application of a full-size cooling tower has demonstrated that the procedure is simple, fast and can easily be implemented in practice.

풍화암에 근입된 현장타설 말뚝의 하중 전이 특성 (Shear Load Transfer Characteristics of Drilled Shafts in Weathered Rocks)

  • Jeong, Sang-Seom;Cho, Sung-Han;Kim, Soo-Il
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 말뚝기초 학술발표회
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    • pp.85-106
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    • 2000
  • The load distribution and deformation of drilled shafts subjected to axial loads were evaluated by a load transfer approach. The emphasis was on quantifying the load transfer mechanism at the interface between the shafts and surrounding highly weathered rocks based on a numerical analysis and small-scale tension load tests performed on nine instrumented piles. An analytical method that takes into account the soil coupling effect was developed using a modified Mindlin's point load solution. Based on the analysis, a single-modified hyperbolic model is proposed for the shear transfer function of drilled shafts in highly weathered rocks. Through comparisons with field case studies, it is found that the prediction by the present approach is in good agreement with the general trend observed by in-situ measurements.

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단순 비선형 모델을 이용한 자동차 충격흡수기의 동특성 모델링 기법 연구 (Dynamic Modeling of Automotive Shock Absorbers Using Simple Nonlinear Models)

  • 한형석;서정원;노규석;허승진;김기훈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.156-162
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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.

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.

수치해석에 의한 연약지반의 압밀거동 (The Consolidation Behavior on Soft Clay by Numerical Analysis)

  • 강예묵;이달원;임성훈;윤제식
    • 농업과학연구
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    • 제25권2호
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    • pp.235-246
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    • 1998
  • 지반의 압밀에 따른 변형 거동을 분석하고 입력정수들의 영향을 알아보기 위해서 쌍곡선 모델과 수정 Cam-Clay 모델을 사용하여 수치해석하고 실측자료와 비교한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 압밀계수 산정밥법에 대한 신뢰성을 평가한 결과, 정규압밀영역에서는 모두 유사한 값을 나타냈으나, 과압밀영역에서는 변화 폭이 커서 적합한 압밀계수를 산정하는데 문제점이 있는 것으로 나타났다. 2. 수치해석에 의하여 전반적인 수평변위의 거동을 파악할 수 있으며, 현장 실측치를 기초로 성토하중에 의한 연약지반의 단기적인 안정성을 파악하는데는 쌍곡선 방법을 적용하는 것이 적합하다. 3. 수평변위의 영향범위(L)는 성토체의 선단으로부터 전체연약층(H)의 L=(0.7~1.4)H 범위까지 미치는 것으로 나타났으며, 최대수평변위는 성토체의 선단하부 G.L.-10m지점으로 전체 연약층 깊이의 1/3지점에서 발생하였다. 4. 쌍곡선 모델과 수정 Cam-Clay 모델을 이용하여 연약지반의 침하량을 비교분석한 결과 침하량의 크기는 Curve fitting 방법, 수정 Cam-Clay 모델, 쌍곡선모델 순으로 나타났다. 5. 쌍곡선 모델과 수정 Cam-Clay 모델에서 입력변수의 영향을 알아보기 위해서 각각의 입력변수들을 변화시켜 침하량과 수평변위의 변화를 비교한 결과, 쌍곡선모델에서는 K값의 영향이 가장 크게 나타났고, 수정 Cam-Clay 모델에서는 침하량은 ${\Gamma}$값의 영향이 가장 크고, 측방변위는 M값의 영향이 가장 크게 나타났다.

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Modeling of pressuremeter tests to characterize the sands

  • Oztoprak, Sadik;Sargin, Sinan;Uyar, Hidayet K.;Bozbey, Ilknur
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제14권6호
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    • pp.509-517
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    • 2018
  • This paper proposes a numerical methodology for capturing the complete curve of a pressuremeter test including initial or disturbed parts and loops through a stiffness-based approach adopted in three dimensional finite difference code, FLAC3D. In order to enable this, a new hyperbolic model was used to replace the conventional linear elastic model prior to peak strength of Mohr-Coulomb soil model and update or degradation of shear modulus was considered. Presented modeling approach and implemented constitutive model are impressively successful. It leads to obtain the whole set of parameters for characterizing sands and seems promising for modeling the most of geotechnical structures.