• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.4
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• pp.537-549
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• 1999

선형탄성 파괴해석은 균열을 갖는 변형률 경화재료의 파괴거동을 예측하는데 불충분하기 때문에 최근에는 균열 선단 부에서 대규모 소성 역을 갖는 균열 체에 적용할 수 있는 많은 파괴역학개념이 제안되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 대규모항복 조건하의 연성파괴를 보이는 평판을 정확하게 해석할 수 있는 새로운 유한요소모델을 제시하고자 한다. 균열 선단 부의 응력 장을 정의하는데 가장 지배적인 파괴매개변수인 J-적분 값과 소성 역의 크기 및 형상을 J-적분법과 등가영역적분법을 통해 파괴거동을 설명할 수 있도록 증분소성이론에 기초를 둔 p-version 유한요소해석이 채택되었다. 제안된 유한요소모델에 의한 수치해석결과는 이론 해와 h-version 유한요소해석과 비교되었다.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.3
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• pp.270-278
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• 1989

최근 탄소성체의 소성불안정 현상과 소성 변형집중화에 의한 연성파괴 거동의 해석에 유력한 수단으로 인식되고 있는 대변형 탄소성유한 요소법의 정식화에 대하여 소개하였다. 또한 이 유한요소법에 의한 각종 소성불안정 현상의 해석에 있어서 구성관계식의 선택은 매우 중요한 의미를 갖고 있어 자주 이용되고 있는 대표적인 구성식의 특성에 대해서 논하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.3
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• pp.443-452
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• 1992

본 연구에서는 소성가공 공정의 최적설계를 위한 새로운 접근 방법이 소개 된다.이방법은 소성가공 공정의 유한요소해석 기술과 기계시스템의 최적설계 기술 에 바탕을 두고 있다. 벌칙 강소성유한요소법, 정상 상태의 소성가공 공정(steady -state metal forming process)을 위한 최적설계 문제의 수식화, 설계민감도의 해석 방법, 설계민감도의 정확성에 관한 고찰, 구배투영법(gradient projection emthod)등 이 본 논문에서 상세하게 소개된다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.43-46
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• 2009

열탄성 부영역, 열탄점소성/손상 부영역, 공유면, 접촉 공유면에 기반을 둔 영역/경계 분할법을 적용하여 재료 비선형성을 갖는 열탄점소성 손상 문제와 경계 비선형성을 갖는 접촉 문제의 효율적인 해석을 제안하였다. 영역 및 경계 분할에 관련된 공유면 및 접촉 공유면에서의 연속 구속 조건을 처리하기 위하여 간단한 벌칙 함수 기법을 적용하였다. 결과적으로 재료 및 경계 비선형성은 소수의 부영역과 접촉 경계면에서 계산되는 유한요소 행렬들에 국한된다. 따라서 적절한 해석 알고리듬을 구성하면 대폭적인 효율성 향상이 가능하게 된다. 대변형과 같은 기하학적 비선형성은 고려하지 않았으며, 간단한 수치 실험을 통해서 열탄점소성 손상 및 접촉 해석의 효율성에 관련된 기본적인 특성을 분석하였다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.15 no.3
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• pp.299-311
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• 2003

This paper presents a finite element procedure to estimate the ultimate strength of space frames considering spread of plasticity. The improved displacement field is introduced based on the inclusion of second-order terms of finite rotations. All the non-linear terms due to bending moment, torsional moment, and axial force are precisely considered. The concept of plastic hinges is introduced and the incremental load/displacement method is applied for elasto-plastic analyses. The initial yield surface is defined based on the residual stress, and the full plastification surface is considered under the combined action of axial forces, bending and torsional moments. The elasto-plastic stiffness matrices are derived using the flow rule and the normality condition of the limit function. Finite element solutions for the ultimate strength of space frames are compared with available solutions and experimental results.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.14 no.1
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• pp.13-21
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• 2002

In this paper, 3-D frame design using refined plastic-hinge analysis accounting for local buckling is developed. This analysis accounts for material and geometric nonlinearities of the structural system and its component members. Moreover, the problem associated with conventional refined plastic-hinge analyses, which do not consider the degradation of the flexural strength caused by local buckling, is overcome. Efficient ways of assessing steel frame behavior including gradual yielding associated with residual stresses and flexure, second-order effect, and geometric imperfections are presented. In this study, a model consisting of the width-thickness ratio is used to account for local buckling. The proposed analysis is verified by the comparison of the LRFD results. A case study shows that local buckling is a very crucial element to be considered in second-order plastic-hinge analysis. The proposed analysis is shown to be an efficient, reliable tool ready to be implemented into design practice.

• Computational Structural Engineering
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• v.8 no.3
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• pp.59-66
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• 1995

The dynamic responses of structure under impulsive loading have been investigated according to its duration, based on the theory of viscoplasticity which can appropriately represent the effects of plasticity and rheology simultaneously. The viscoplastic model has been implemented into the two-dimensional finite element system to solve plane stress, plane strain or axi-symmetric problems, and the implicit integration scheme, of which solutions are unconditionally stable for relatively large time step length, has been developed to simulate visoplastic straining with deriving the explicit relationship between stress and strain at a material point level. After simulation, one carefully concludes that the duration as well as magnitude of impulsive loading plays an important role in design of structures.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.15 no.1
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• pp.117-126
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• 2002

In this paper, 3-D fame design using second-orders plastic-hinge analysis accounting for lateral torsional buckling is developed. This analysis accounts for material and geometric nonlinearities of the structural system and its component members. Moreover, the problem associated with conventional second-order plastic-hinge analyses, which do not consider the degradation of the flexural strength caused by lateral torsional buckling, is overcome. Efficient ways of assessing steel frame behavior including gradual yielding associated with residual stresses and flexure, second-order effect, and geometric imperfections are presented. In this study, a model consisting of the unbraced length and cross-section shape is used to account for lateral torsional buckling. The proposed analysis is verified by the comparison of the LRFD results. A case studs shows that lateral torsional buckling is a very crucial element to be considered in second-order plastic-hinge analysis. The proposed analysis is shown to be an efficient reliable tool ready to be implemented into design practice.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.4
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• pp.839-849
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• 1990

본 연구에서는 위와 같은 열 점소성 해석의 여러 수치해석 기법을 첫째, 변형 과 온도 해석을 연계 방식과 비연계 방식으로 계산한 후 결과를 검토하고, 둘째, 온도 해석을 유한 요소법과 유한 차분법으로 계산한 후 각각의 장단점과 효율적 방법을 검 토하는데 목적이 있다.또한 이 결과로 계속적인 3차원 열 점소성 해석 연구수행의 기초를 마련하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.1
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• pp.190-200
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• 1991

Certain structural components are exposed to high temperatures. At high temperature, under thermal and mechanical loading, metal components exhibit both creep and plastic behavior. The unified constitutive theory is to model both the time-dependent behavior(creep) and the time-independent behavior(plasticity) in one set of equations. Microscopically both creep and plasticity are controlled by the motion of dislocations. A finite element method is presented encorporating a unified constitutive model for the transient analysis of viscoplastic behavior of structures exposed to high temperature.