• 제목/요약/키워드: plane strain compression

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응력-변형률 관계 정식화의 적용성(I) -평면변형률압축시험에 대한 적용성- (Application of Modelling Stress-Strain Relations (Part I) -Application to Plane Strain Compression Tests-)

  • 박춘식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권12호
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    • pp.17-25
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    • 2012
  • 유한요소해석 등에 의한 수치해석에서는 정식화된 응력-변형률 관계가 필요하다. 그러나 현재까지 여러 연구자들에 의해 발표된 응력-변형률 관계의 정식화는 미소변형률 수준에서부터 피크에 이르기까지 전체를 모두 만족하지 못하게 표현하였다. Tatsuoka and Shibuya(1991)는 하나의 식으로 연약 점성토에서 연암에 이르는 광범위한 지반재료에 대해 적용 가능하며, 넓은 범위의 변형률 수준($10^{-6}{\sim}10^{-2}$)에 대해 적용할 수 있는 새로운 제안식을 발표하였다. 본 연구는 세계 각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준사 공시체 및 2종류의 유리 구슬(Glass beads) 공시체를 이용하여 평면변형률압축시험을 실시하였다. 최대주응력방향(${\sigma}_1$)의 변형률과 최소주응력방향(${\sigma}_3$)의 변형률을 각각 $10^{-6}$에서 $10^{-2}$까지 상세히 측정하였고, 얻어진 시험 결과를 새롭게 제안된 식에 적용하였다. 그 결과 미소변형률 수준에서 피크에 이르는 응력-변형률 관계의 실측된 데이터와 매우 잘 일치하는 결과를 얻었다.

Numerical simulations of localization of deformation in quasi-brittle materials within non-local softening plasticity

  • Bobinski, J.;Tejchman, J.
    • Computers and Concrete
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    • 제1권4호
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    • pp.433-455
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    • 2004
  • The paper presents results of FE-calculations on shear localizations in quasi-brittle materials during both an uniaxial plane strain compression and uniaxial plane strain extension. An elasto-plastic model with a linear Drucker-Prager type criterion using isotropic hardening and softening and non-associated flow rule was used. A non-local extension was applied in a softening regime to capture realistically shear localization and to obtain a well-posed boundary value problem. A characteristic length was incorporated via a weighting function. Attention was focused on the effect of mesh size, mesh alignment, non-local parameter and imperfections on the thickness and inclination of shear localization. Different methods to calculate plastic strain rates were carefully discussed.

고분자 전해질 연료전지 가스확산층의 압축상태 평면 기체투과율 측정 (Measurement of In-plane Gas Permeability of Gas Diffusion Layers in Proton Exchange Membrane Fuel Cells under Compressive Strain)

  • 오창준;이용택
    • 설비공학논문집
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    • 제28권9호
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    • pp.367-372
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    • 2016
  • Gas diffusion layer (GDL) of PEMFCs plays a role that it diffuses the reactant gases to the catalyst layer on the membrane and discharge water from the catalyst layer to the channel. Physical parameters related to the mass transport of GDL are mostly from the uncompressed GDLs while actual GDLs in the assembled stacks are compressed. In this study, the relation of compression and strain of GDLs with various Polytetrafluoroethylene (PTFE) loading is measured experimentally and In-plane gas permeability is measured at the condition that the GDLs are in compressive strain. The gas permeability decreased with the loading of PTFE and the presentation of gas permeability under compressive stain is expected to improve the accuracy of modeling work of mass transport in the GDL.

액체로켓 연소기용 구리합금의 성형한계성 평가 (Forming Limit Evaluation of Copper Alloy for Liquid Rocket Combustion Chamber)

  • 류철성;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.194-197
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    • 2007
  • 액체로켓 연소기 재생냉각 챔버의 제작에 사용되는 구리합금의 성형한계 곡선을 얻기 위하여 돔 장출 시험과 인장시험을 수행하였다. 성형한계 곡선에 대한 실험적인 연구를 위하여 인장시편을 사용하여 인장-압축 변형률 상태의 데이터를 얻었으며, 인장-인장의 변형률 상태를 얻기 위하여 돔 장출 시험용 시편을 사용한 돔 장출 시험 또한 수행하였다. 시험에 사용한 모든 시편은 제작방법에 따라 종 방향과 횡 방향시편으로 구분하였다. 시험 결과 인장-인장 변형률 상태에서 최대 주 변형률과 부 변형률은 62.3%와 58.6%이며 인장-압축 상태에서는 60.5%와 25.8%로 나타났다.

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평면 변형률 압축상태에서의 모래의 미소 변형률 측정 (Small Strain Measurements of Sands in Plane Strain Compression)

  • 박춘식;장정욱
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권1호
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    • pp.27-46
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    • 1994
  • 본 연구는 미소 변형률범위($10^{-5}$이하)에서 파괴상태까지의 변형률을 정밀하게, 그리고 연속적 으로 구하기 위해 필요한 미소 변위 측정시스템을 보고하고,이 측정 시스템을 이용하여 평면 변 형률 상태에서의 모래의 미소거동을 자세히 연구하였다. 그 결과, Rowe의 응력-다이러턴시 관계는 전단변형률 $10^{-5}$이하의 극히 미소한 변형률 수준에서 파괴상태까지 성립하였다. 그러나, R=K.D에서 K값은모래의 종류에 따라달랐다. 또, 과압밀비가 탄성영역상태에서의 포아송비(${\nu}_{psc}^e$) 및 Rowe의 응력-다이러턴시 관계에 미치는 영향 은 거의 없다는 것을 알았다.

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평면변형률 압축시험에 의한 각종 모래의 강도.변형특성의 이방성(I) -강도 이방성- (Anisotropy in Strength and Deformation Properties of a Variety of Sands by Plane Strain Compression Tests(I) Strength Anisotropy)

  • 박춘식
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권5호
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    • pp.5-18
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    • 1997
  • 공중투하법으로 만든 등방압밀 모래공시체를 평면변형률 압축시험을 실시하여 강도.변형특성의 이방성을 연구하였다. 세계 각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준시공시체를 최대주응력방향(e,)의 변형률과 최소주응력방향(e3)의 변형률을 각각 $10^{-60}에서\; 10^{-2}$ 까지 상세히 측정하였다. 그 결과,실험한 모든 모래에 대하여 변형률 0. 001%이하까지의 변형률에 있어서는 최대주응력이 퇴적면과 이루는 각도 5에 관계없이 탄성적.등방적인 거동을 나타내었다. 그러나, 변형률이 증가하여 탄성한계를 넘어면 점차퍽으로 이방적인 성질을 띄게 되고 마침내 피크에 도달하면 최대내부마찰각 $\phi_{max}은 \delta가\; 90^{\circ}에서 0^{\circ}$로 감소함에 따라 감소하고 그 최소치와 최대치의 비는 0.82-0.90 사이에 있었다. 또, $\phi_{max}$값의 최소치는 모래의 종류에 따라 $ \delta=0^{\circ}-30^{\circ}$ 사이에 있었다. 그러나, 잔류상태에 도달하면 모래는 다시 등방적인 거동을 하여 $\pji는\delta$에 크게 의존하지 않고 거의 일정한 값을 나타내었다.

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Ti-Al금속간화합물의고온변형거동및라멜라조직의결정방위분포 (High Temperature Deformation Behavior of Ti-Al Intermetallic Compound and Orientation Distribution of Lamellae Structure)

  • 박규섭;강창용;이근진;정한식;정영관;복부양지
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권10호
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    • pp.162-169
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    • 2004
  • High temperature uniaxial compression tests in the alpha single phase region were carried out on the Ti -43mo1%Al intermetallic compound, in order to obtain oriented lamellar microstructure. The compression deformation temperatures and strain rates are from 1573k to 1623k and 1.0x10$^{-4}$ s to 5.0x10$^{-3}$ s, respectively. Fully lamellar microstructure was observed after the uniaxial compression deformation in a single phase region followed by cooling to room temperature. Lamellar colony diameter depended on strain rates and test temperatures. The diameter varied between 8601m and 300fm. Stress-strain curve showed a work softening and the size of lamellar colony diameter varied depending on peak stresses. This shows the occurrence of dynamic recrystallization. Texture measurements after the uniaxial compression deformation, showed the development of fiber during dynamic recrystallization. It is seen that the area for the maximum pole density existed in 35 degrees away from the compression plane. The texture sharpens with a decrease in strain rate

SMC의 물성치 평가에 관한 연구 (A Study on Material Characterization of SMC)

  • 정진호;한영원;임용택
    • 소성∙가공
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    • 제4권3호
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    • pp.245-256
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    • 1995
  • SMC(Sheet Molding Compound), a thermoset composite material which consists of unsaturated polyester resin, fiberglass strands, fillers, and various chemical additives for curing agent, has been widely used in fabrication of structural components. The mechanical properties of molded SMS parts are strongly dependent on material flow results during compression molding process, while such flow in molds is affected by material characteristics. For numerical simulation of SMC molding process, estimation of material property of SMC must be accomplished. In this study, flow resistance of SMC was estimated through a simple compression test using a lubricant with grease oil under the constant strain rate condition at various temperatures and the result was compared with other material data available in the literature. The accuracy of the experimentally determined flow resistance was tested by finite element analyses of compression molding of SMC. Simulation results were compared with experimental results under the plane strain condition.

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철근콘크리트 벽체의 극한상태 면내 휨에 대한 고려 (Reinforced Concrete Wall under In-Plane Flexure at Ultimate State)

  • 김장훈;김지현;박홍근;홍성걸
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.891-896
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    • 2001
  • The determination of compressive zone at the critical section of concrete walls under in-plane flexure is important in both assessing the ductility and designing the seismic retrofit. Recognizing this, the once-predominated code approach to determine the compressive zone was advanced by considering concrete rectangular stress block parameters varying with the extreme fiber strain in compression. It is shown that the major factors influencing the magnitude of compressive zone are axial load ratio, concrete strength, longitudinal steel ratio, yield strength and the level of strain at extreme compression fiber of wall sections. The present paper closes with the discussion for the research agenda requiring further study to investigate the behavior of reinforced concrete walls.

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복합보강재를 이용한 보강점성토의 거동 (Behavior of Geosynthetic-Reinforced Clay)

  • 노한성
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 토목섬유 특별세미나
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    • pp.73-78
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    • 2000
  • The reinforced soil has been widely used for constructing retaining walls and embankment with steep slope. However, the benefits of soil reinforcing are often-restricted by a lack of good quality backfill material. In this study, plane strain compression tests were carried out to study the effects of preloading on the behavior of geosynthetic-reinforced saturated clay. For the unreinforced and reinforced soil, drained and undrained shearing tests were peformed after anisotropic consolidation in a constant strain rate. A preoading test was carried out by preloading, creep, unloading, aging and undrained shearing after anisotropic consolidation(K=0.3, σ'₃=50 kPa). It was observed that a reinforced clay, Kanto loam, can have a great initial secant modulus in undraind condition by well compaction and over consolidation. The results shown that the increasing of drained strength should be used to apply a large preloading in the case of reinforced clay.

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