• Title/Summary/Keyword: 변형률해석

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Finite Element Method for Failure Analysis Considering Large Deformation and Strain Softening (대변형 탄소성유한요오법에 의한 재료의 연화현상을 고려한 파괴거동해석)

  • 김영민
    • Geotechnical Engineering
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    • v.13 no.2
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    • pp.29-38
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    • 1997
  • Strain softening is observed for geomaterials such as rocks when they are sheared. The proper computational modelling for strain softening is very important because this behavior is closely related to failure in geotechnical problems. In this paper, we have investigated the proper FEM techniques for modelling strain softening in order to simulate failure behavior numerically. In showing numerical examples, the effects of element shape, mesh pattern and of imperfection and the difference between small and large deformation theories, of displacement control and pressure control after peak have been discussed.

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혼합형 고체 추진제의 비선형 구성방정식 개발 동향

  • 정규동;윤성기
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1996.05a
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    • pp.85-93
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    • 1996
  • 비선형 해석의 중요성이 증가하고 있는 혼합형 고체 추진제의 비선형거동중 재료비선형에 대한 거시적/미시적 현상을 설명하고, 그 주요한 원인으로서 Mullin 효과와 결합제/충전미립자 사이의 접착분리(Dewetting)를 주로 고찰하였다. 이를 응용한 지금까지의 비선형 구성방정식의 개발동향을 검토하여 비교하였으며 최근에 제시되고 있는 손상변수를 분석하였다. 여러 변형률 크기에 대한 응력이완 모듈러스 실험을 통하여 변형률 크기가 손상변수로서 적합하지 않음을 보였으며, 변형률 크기에 따라 모듈러스의 저하가 크기 때문에 비선형 점탄성 해석이 중요한 문제임을 제시하였다.

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Effect of plastic gradient from GND on the simulation of polycrystalline solids (GND에 의한 소성 구배의 다결정 고체 모사에 대한 영향)

  • Chung, Sang-Yeop;Han, Tong-Seok
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.542-545
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    • 2010
  • 재료의 마이크로 스케일 해석에서 결정의 geometrically necessary dislocation (GND) 효과에 의한 소성구배(plastic gradient)를 고려하는 것은 재료의 소성 거동을 분석하는데 영향을 미친다. 본 연구에서는 먼거리(long range)에서 전위(dislocation)의 영향을 고려하는 GND의 효과를 적용하여 소성 구배의 영향을 받는 다결정(polycrystal) 고체의 거동을 유한요소해석을 이용하여 살펴보았다. 재료의 거동을 분석하기 위해 탄성(elastic)과 소성(plastic) 변형에 먼 거리 변형률(long range strain)을 고려한 항(term)이 포함된 변형 구배(deformation gradient)의 multiplicative decomposition 모델을 사용하였다. 먼 거리 변형률에 의한 영향을 고려하기 위해 구배 경화 계수(gradient hardness coefficient)와 먼 거리 변형률 길이에 대한 재료변수(parameter)가 사용되었다. 각각의 계수들이 다결정 고체의 거동에 미치는 영향을 확인하기 위해 두 변수의 적용에 따른 다결정 고체의 거동을 분석하였다. 다결정 재료의 GND 효과에 의한 소성 구배 효과를 고려해서, 고려하지 않은 경우와 비교하여 발생하는 경화(hardening)의 차이를 분석함으로서 GND에 의한 다결정 고체 거동의 영향을 확인하였다.

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Two Dimensional Elasto-plastic Stress Analysis by the B.E.M. (경계요소법에 의한 2차원 탄소성응력해석)

  • 조희찬;김희송
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.4
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    • pp.621-629
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    • 1992
  • This study is concerned with an application of the Boundary Element Method to 2-dimensional elastoplastic stress analysis on the material nonlinearities. The boundary integral formulation adopted an initial stress equation in the inelastic term. In order to determine the initial stress increment, the increment of initial elastic strain energy due to elastic increment in stressstrain curve was used as the convergence criterion during iterative process. For the validity of this procedure, the results of B.E.M. with constant elements and NISA with linear elements where compared on the thin plate with 2 edge v-notches under static tension and the thick cylinder under internal pressure. And this paper compared the results of using unmedical integral with the results of using semi-analytical integral on the plastic domain integral.

Finite Element Analysis of Strain Localization in Concrete Considering Damage and Plasticity (손상과 소성을 고려한 콘크리트 변형률 국소화의 유한요소해석)

  • 송하원;나웅진
    • Computational Structural Engineering
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    • v.10 no.3
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    • pp.241-250
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    • 1997
  • The strain localization of concrete is a phenomenon such that the deformation of concrete is localized in finite region along with softening behavior. The objective of this paper is to develop a plasticity and damage algorithm for the finite element analysis of the strain-localization in concrete. In this paper, concrete member under strain localization is modeled with localized zone and non-localized zone. For modeling of the localized zone in concrete under strain localization, a general Drucker-Prager failure criterion by which the nonlinear strain softening behavior of concrete after peak-stress can be considered is introduced in a thermodynamic formulation of the classical plasticity model. The return-mapping algorithm is used for the integration of the elasto-plastic rate equation and the consistent tangent modulus is also derived. For the modeling of non-localized zone in concrete under strain localization, a consistent nonlinear elastic-damage algorithm is developed by modifying the free energy in thermodynamics. Using finite element program implemented with the developed algorithm, strain localization behaviors for concrete specimens under compression are simulated.

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Limit Analysis of Plane Strain Drawing (평면 변형 인발의 극한 해석)

  • 김병민;최인근;최재찬;이종수
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1407-1416
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    • 1991
  • 본 연구에서는 Liu의 수식화를 바탕으로 가공 경화성을 고려하여 수식화를 재 구성하고, 유한요소 프로그램을 개발하여 평면 변형 인발문제를 극한 해석함으로써, 성형에 필요한 한계 하중 및 최적 속도장을 직접적으로 구하였다.수렴되어진 최적 속도장으로 각 요송에서의 변형률 속도, 변형률 및 격자 변형등을 수치적으로 계산함 으로써 가공에 따른 변형 특성도 파악하였다. 한계 하중은 항공기 구조용 소재인 알 루미늄 6061 재료를 이용하여 판재 인발 실험을 행함으로써 얻은 결과치와 비교 검토 하였으며, 유동 특성을 관찰하기 위하여 격자 왜곡(grid distortion) 실험을 하여 얻 은 변형 패턴과 수치 계산에서 구한 격자변형 패턴을 상호 비교하였다.

A Parametric Study on the Earthquake Response Analysis based on the Equivalent Linear Theory (등가선형화에 의한 1차원 지진응답해석의 민감도분석)

  • 권오순;박우선
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.16 no.5
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    • pp.5-17
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    • 2000
  • 등가선형이론을 이용한 지진응답해석은 사용의 간편함 때문에 많이 사용되고 있지만, 대부분의 입력 정수들이 경험식에 의해 얻어지고 있어 심각한 오류를 발생시킬 여지가 있다. 입력정수를 실험의 결과로부터 얻을수 없다면 합리적인 방법을 통하여 입력 정수를 결정하여야 하며, 또한 입력 정수들이 해석결과에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 고찰이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 입력정수가 해석결과에 미치는 영향에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 해석은 등가선형화 이론에 기초하여 개발한 액상화 해석프로그램(KLIq)을 이용하였다. 검토된 사항은 전단탄성계수와 감쇠비의 영향, 변형률의 영향, 반복계산에서 유효변형률 결정방법, 최대전자탄성계수의 영향, 변형률 의존곡선(자반의 종류)의 영향, 입력 지질파의 영향 등이다.

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Shear Strain Big-Bang of RC Membrane Panel Subjected to Shear (순수전단이 작용하는 RC막판넬의 전단변형률 증폭)

  • Jeong, Je Pyong
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.35 no.1
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    • pp.101-110
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    • 2015
  • Recently, nine $1397{\times}1397{\times}178mm$ RC panels were tested under in-plane pure-shear monotonic loading condition using the Panel Element Tester by Hsu (1997, ACI). By combining the equilibrium, compatibility, and the softened stress-strain relationship of concrete in biaxial state, Modern Truss Model (MCFT, RA-STM) are capable of producing the nonlinear analysis of RC membrane panel through the complicated trial-and-error method with double loop. In this paper, an efficient algorithm with one loop is proposed for the refined Mohr compatibility Method based on the strut-tie failure criteria. This algorithm can be speedy calculated to analyze the shear history of RC membrane element using the results of Hsu test. The results indicate that the response of shear deformation energy at Big Bang of shear strain significantly influenced by the principal compressive stress-strain (crushing failure).

Estimation Method of Strain Distribution for Safety Monitoring of Multi-span Steel Beam Using FBG Sensor (FBG센서를 이용한 다경간 강재 보 구조물의 안전성 모니터링을 위한 변형률 분포 추정 기법)

  • Oh, Byung-Kwan;Lee, Ji-Hoon;Choi, Se-Woon;Park, Hyo-Seon;Kim, You-Sok
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.18 no.1
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    • pp.138-149
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    • 2014
  • This study proposes an estimation method of strain distribution for multi-span steel beam structure under unspecific loading conditions. The estimation method in this paper employs the curve fitting using the least square method from measured strain data, not analytical method. To verify the proposed estimation method, a static loading test for multi-span steel beam on which distributed and concentrated loads act was conducted. The strain data for verification was measured by FBG sensors that have multiplexing technology. The analysis of the accuracy of strain estimation for distributed and concentrated loads and the errors by considering the number of measured points used in the estimation were conducted. In the maximum strain points, the strains could be estimated with the errors of 5.89% (loading step 1) and 6.26% (loading step 2). In case of decreasing the number of sensors, it was also confirmed that the errors increased (0.26~0.37%). Through the curve fitting method, it is possible to estimate the strain distribution (maximum strains and their locations) of multi-span beam for unspecific loads and go over the limit of the analytical estimation method which is suitable for specific distributed loads.

Numerical Simulation of Radial Strain Controlled Uniaxial and Triaxial Compression Test of Rock Using Bonded Particle Model (입자결합모델을 이용한 횡방향 변형률 제어 하에서의 암석의 일축 및 삼축압축시험의 수치적 모사)

  • Lee, Chang-Soo;Kwon, Sang-Ki;Jeon, Seok-Won
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.21 no.3
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    • pp.216-224
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    • 2011
  • In this study, Class II behavior of rock failure process under uniaxial and biaxial compression has been numerically simulated using bonded particle model. Class II behavior of rock was simulated by radial strain controlled uniaxial and biaxial compression tests using a suggested method of ISRM. Micro-parameters used in the simulation were determined based on the laboratory uniaxial compression tests carried out at ${\"{A}}sp{\"{o}}$ Hard Rock Laboratory, Sweden. Class II behavior of ${\"{A}}sp{\"{o}}$ rock was effectively simulated using newly proposed numerical technique in this study, and the results of numerical simulations show good similarity with the complete stress-strain curves for Class II behavior obtained from the laboratory tests.