Numerical Analysis Method of Overlay Model for Material Nonlinearity Considering Strain Hardening

변형률 경화를 고려한 오버레이 모델의 재료비선형 수치해석기법

  • 백기열 (세종대학교 건축공학과 BK21)
  • Received : 2007.03.15
  • Accepted : 2007.05.15
  • Published : 2007.06.27

Abstract

The overlay model is a certain kinds of numerical analysis method to present the material non-lineariy which is represented the baushinger effect and the strain hardening. This model simulates the complex behavior of material by controlling the properties of the layers which like the hardening ratio, the section area and the yield stress. In this paper, the constitutive equation and plastic flow rule of each layer which are laid in the plane stress field are obtained by using the thermodynamics. Two numerical examples were tested for the validity of proposed method in uniaxial stress and plane stress field with comparable experimental results. The only parameter for the test is the yield stress distribution of each layers.

재료비선형 수치해석기법 중, 오버레이 모델은 같은 평면상에 여러 개의 레이어를 배치해 각 레이어의 평균한 값을 모델 전체의 값으로 사용하는 원리를 사용하는 모델로서 구성레이어의 변형률 경화계수, 단면적 및 항복응력 등을 파라메타로 설정함으로써 바우싱거 효과 및 변형률 경화현상을 표현하기에 적합한 모델지만, 응력-변형률관계의 기하학적 특징을 직접적으로 근사하기 위한 파라메타의 설정이 복잡하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 평면응력상태를 대상으로 하며, 변형률 경화를 고려한 오버레이 모델의 정식화를 열역학을 사용하여 구체적으로 정의한다. 수치해석에 있어 전체적인 해석파라메타로서는 항복응력분포만을 고려하였으며, 항복응력분포의 설정 방법 및 그에 따른 항복응력분포함수의 p, q, r값을 정성적으로 비교분석한다. 최종적으로 탄소강과 합금강에 대한 일축, 다축응력의 실험결과와 제안한 수치해석기법의 해석결과를 비교하여 타당성을 검토한다.

Keywords

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