• 제목/요약/키워드: plane strain compression

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Buckling of plates including effect of shear deformations: a hyperelastic formulation

  • Musa, Idris A.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제57권6호
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    • pp.1107-1124
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    • 2016
  • Consistent finite strain Plate constitutive relations are derived based on a hyperelastic formulation for an isotropic material. Plate equilibrium equations under finite strain are derived following a static kinematic approach. Three Euler angles and four shear angles, based on Timoshenko beam theory, represent the kinematics of the deformations in the plate cross section. The Green deformation tensor has been expressed in term of a deformation tensor associated with the deformation and stretches of an embedded plate element. Buckling formulation includes the in-plane axial deformation prior to buckling and transverse as well as in-plane shear deformations. Numerical results for a simply supported thick plate under uni-axial compression force are presented.

성형가공문제에 대한 힘 평형법의 응용 (Applications of Force Balance Method to Several Metal Forming Problems)

  • 최재찬;김진무
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.653-660
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    • 1986
  • 본 논문에서는 단일 노치가 있는 봉의 소성굽힘, 밀폐형단조, 4각형블록의 압 축, 2차원 절삭가공 및 평면변형 후방추출 등 평면변형 성형문제에 대해서 공구와 소 재사이에 일정한 마찰응역이 작용한다는 가정하에 운동학적 가용속도장으로 구한 상 계해와 동일한 변형모델을 사용하여 힘평형법으로 구한 상계해를 비교.검토하여 2가지 접근법으로 구한 상계해가 동일함을 입증하였다.

Expanding the classic moment-curvature relation by a new perspective onto its axial strain

  • Petschke, T.;Corres, H.;Ezeberry, J.I.;Perez, A.;Recupero, A.
    • Computers and Concrete
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    • 제11권6호
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    • pp.515-529
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    • 2013
  • The moment-curvature relation for simple bending is a well-studied subject and the classical moment-curvature diagram is commonly found in literature. The influence of axial forces has generally been considered as compression onto symmetrically reinforced cross-sections, thus strain at the reference fiber never has been an issue. However, when dealing with integral structures, which are usually statically indeterminate in different degrees, these concepts are not sufficient. Their horizontal elements are often completely restrained, which, under imposed deformations, leads to moderate compressive or tensile axial forces. The authors propose to analyze conventional beam cross-sections with moment-curvature diagrams considering asymmetrically reinforced cross-sections under combined influence of bending and moderate axial force. In addition a new diagram is introduced that expands the common moment-curvature relation onto the strain variation at the reference fiber. A parametric study presented in this article reveals the significant influence of selected cross-section parameters.

열유동을 고려한 SMC 압축성형공정의 3차원 유한요소 해석 (Coupled Thermo-Viscoplastic Three Dimensional Finite Element Anaysis of Compression Molding of Sheet Molding Compound)

  • 김수영;임용택
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권2호
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    • pp.488-499
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    • 1996
  • SMC(Sheet molding compound) is a thermosetting material reinforced with chopped fiberglass. The compression molding of SMC was analyzed based on a rigid thermo-viscoplastic approach using a three dimensional finite element program coupled with temperatures. Only the temperature analysis part was tested in this paper by solving one-dimensional heat transfer problem and comparing with the exact solutions available in the literature. Based on this comparison the program was proved to be valid and was further applied in solving compression molding of SMC between flat dies. To investigate the usefulness of a rigid thermo-viscoplastic approach in the compression molding analysis of SMC charge, compression of rectangular shaped SMC charge at plane strain and three dimensionalde formation condition was analyzed under the same condition as given in the literature. From this comparison it was found out that the rigid thermo-viscoplastic approach was useful in analyzing SMC compression molding between flat dies.

소재 크기효과를 고려한 미세가공공정 유한요소해석 (Finite Element Analysis for Micro-Forming Process Considering the Size Effect of Materials)

  • 변상민;이영석
    • 소성∙가공
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    • 제15권8호
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    • pp.544-549
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    • 2006
  • In this work, we have employed the strain gradient plasticity theory to investigate the effect of material size on the deformation behavior in metal forming process. Flow stress is expressed in terms of strain, strain gradient (spatial derivative of strain) and intrinsic material length. The least square method coupled with strain gradient plasticity was used to calculate the components of strain gradient at each element of material. For demonstrating the size effect, the proposed approach has been applied to plane compression process and micro rolling process. Results show when the characteristic length of the material comes to the intrinsic material length, the effect of strain gradient is noteworthy. For the microcompression, the additional work hardening at higher strain gradient regions results in uniform distribution of strain. In the case of micro-rolling, the strain gradient is remarkable at the exit section where the actual reduction of the rolling finishes and subsequently strong work hardening take places at the section. This results in a considerable increase in rolling force. Rolling force with the strain gradient plasticity considered in analysis increases by 20% compared to that with conventional plasticity theory.

모래지반내의 연직 지반앵커 표면의 마찰각 (Friction Angle on the Surface of Vertical Ground Anchor in Sand)

  • 임종철
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제11권4호
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    • pp.99-110
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    • 1995
  • 본 연구에서는 정규압밀 건조 모래 지반내의 연직 강체 지반앵커에 대한 모형 인발실험을 실시해서 앵커 표면의 마찰각을 실측했다. 마찰각은 앵커 표면의 깊이 방향으로 설치된 다수의 2 방향 로드셀을 사용해서 측정된 수직응력, 전단응력으로 구했다. 실험은 평면변형률 앵커와 축대칭 앵커에 대해서 실시했는데 실험 분석 결과, 앵커표면의 최대마찰각은 평면변형률 압축시험에 의한 무신축방향의 면상의 응력경각의 최대치와 거의 일치한다는 것을 알았다. 이 결론은 모래의 강도 이방성과 구속압 의존성 등을 고려하여 얻은 것으로 앵커 표면 마찰각에 모래의 전단저항각을 적용해서 설계하면 위험측이 된다는 것도 알 수 있다.

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Experimental study on shear behavior of I-girder with concrete-filled tubular flange and corrugated web

  • Shao, Y.B.;Wang, Y.M.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제22권6호
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    • pp.1465-1486
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    • 2016
  • Conventional plate I-girders are sensitive to local buckling of the web when they are subjected mainly to shear action because the slenderness of the web in out-of-plane direction is much bigger. The local buckling of the web can also cause the distorsion of the plate flange under compression as a thin-walled plate has very low torsional stiffness due to its open section. A new I-girder consisted of corrugated web, a concrete-filled rectangular tubular flange under compression and a plate flange under tension is presented to improve its resistance to local buckling of the web and distorsion of the flat plate flange under compression. Experimental tests on a conventional plate I-girder and a new presented I-girder are conducted to study the failure process and the failure mechanisms of the two specimens. Strain developments at some critical positions, load-lateral displacement curves, and load-deflection curves of the two specimens have all be measured and analyzed. Based on these results, the failure mechanisms of the two kinds of I-girders are discussed.

貫通노치를 가진 二相接合材의 龜裂發생에 대한 硏究 (A Study on Crack Initiation of 2-Phase Composite with Through Notch)

  • 박정도;최선호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.636-642
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    • 1989
  • 본 논문은 복합재의 3차원 파괴거동에 대한 기초 연구의 하나로, 탄성 계수가 서로 다른 물체로 구성된 2상접합재에서 군열선단의 국소영역에서의 3차원적인 파괴거동을 위의 매입격자법을 적용하여 균열선단의 3차원적인 변형율 분포상태와 노치로부터의 군열발생점 및 그 진행 방향과의 상관 관계를 살펴보았다.

면내 압축 및 전단하중을 받는 적층복합판의 좌굴 해석 (Buckling Analysis of Laminated Composite Plates under the In-plane Compression and Shear Loadings)

  • 이원홍;한성천;박원태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.5199-5206
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    • 2010
  • 본 논문에서는 개선된 자연변형률 쉘 요소를 이용한 적층복합판의 좌굴하중을 연구하였다. 면내 잠김과 전단 잠김 현상을 극복하기 위하여 가정자연변형률 방법을 이용하였고, 면내 압축 및 전단하중이 작용하는 경우에 폭-두께 비 및 파이버의 보강방향의 변화에 따른 적층복합판의 고유치 문제를 연구하였다. 쉘 요소의 성능 향상을 위해 새로운 보간점의 조합을 이용한 가정변형률 방법을 사용하였으며 전단보정계수 없이 전단변형을 고려할 수 있는 개선된 1차 전단변형이론을 적용하였다. 본 연구의 결과를 검증하기 위해 참고문헌의 결과들과 비교 분석하였으며 새로운 예제도 추가적으로 연구하였다. 해석결과는 참고문헌의 결과들과 잘 일치함을 알 수 있었다. 면내 전단하중에 의한 좌굴하중의 예측은 향후 관련 연구에 비교자료로 활용될 수 있을 것이다.

다짐 화강풍화토의 비등방성 거동특성 (Anisotropic Behavior of Compacted Decomposed Granite Soils)

  • 함태규;효도마사유키;안태봉
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권7호
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    • pp.5-12
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    • 2005
  • 화강풍화토의 강도와 변형특성을 조사하기 위하여 불포화배수 삼축압축실험을 실시하였다. 본 실험을 위하여 야마구치현의 시모노세키에서 화강풍화토를 구하였으며 주응력방향과 다짐방향을 0,45, 90도의 세가지 방향성을 갖도록 하였다. 등방압축시 발생하는 압축변형률은 다짐각도에 따라 크게 영항을 받는다. 이차압축시의 변형거동에 관한 시간의존성은 다짐각도와 관계가 없다. 다짐각도가 압축강도와 변형에 미치는 영향은 특히 낮은 구속압력시에 크다. 다짐각도가 다르다 하더라도 다일러틴시 비율은 다일러턴시로 인한 강도증가와 상관하여 변화한다. 따라서 다짐풍화토는 초기 비등방성 조직을 갖고 있는 모래와 같이 비등방성 역학적 성질을 갖는다고 할 수 있다.