• Title/Summary/Keyword: 소성해석법

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Three-dimensional Finite Element Studies of the Behavior of Short Pile Subjected to Lateral Load near a Sandy Slope (모래사면에 설치된 수평하중을 받는 짧은 말뚝의 거동에 관한 3차원 탄소성 유한요소해석)

  • ;Ugai Keizo;Wakai Akihiko
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.17 no.3
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    • pp.41-50
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    • 2001
  • 본 연구는 모래사면의 언덕근처에 설치된 짧은 말뚝의 수평하중의 영향에 관한 것이다. 3차원 탄소성 유한요소법해석과 실내 모형실험의 결과를 비교하였다. 경사 30$^{\circ}$의 사면에 시공된 짧은 말뚝의 특성을 파악하기 위해, 사면언덕에서 모형말뚝까지의 거리를 3종류로 상이하게 하여, 모형실험을 실시하였다. 사용된 모래의 지반특성은 배수조건하의 삼축압축실험으로 결정하였다. 동시에 3차원 탄소성 유한요소법에 의한 수치해석결과와 모형실험결과를 비교하였다. 본 유한요소법의 해석에 있어서 모래지반을 탄성완전소성모델(Elastic-perfectly plastic model)로 가정하여, 파괴기준으로 Mohr-Coulomb 식과 소성 포텐셜에 대해서는 Drucker-Prager 식을 적용한 MC-DP 모델로 하였다. 이러한 MC-DP 모델의 구성식은 유한요소법에서 있어 계산치의 수렴에 유익하다. 3차원 탄소성 유한요소법에 의한 수치해석이 사질토 사면의 언덕 부근에 설치된 단하의 수평거동에 대한 파악에 유효하다는 것을 확인하였다.

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Computational strategies for improving efficiency in rigid-plastic finite element analysis (강소성 유한요소해석의 안정화와 고능률화에 관한 연구)

  • ;;Yoshihiro, Tomita
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.13 no.3
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    • pp.317-322
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    • 1989
  • Effective computational strategies have been proposed in the evaluation of stiffness matrices of rigid-plastic finite element method widely used in simulation of metal forming processes. The stiffness matrices are expressed as the sum of stiffness matrices evaluated by reduced integration and Liu's stabilization matrices which control the occurrence os zero-energy mode due to excessive reduced integration. The proposed method has been applied to the solution of fundamental 3-dimensional problems. The results clarified that the deformed mesh configuration was remarkably stabilized and computation speed attained about 3 times as fast as that of conventional 3-dimensional analyses. Furthermore, computation speed increases by a factor 60 when parallel computation is introduced. This speed has a tendency to increase as the total degree of freedom increases. As a result, this rigid-plastic finite element method enables us to analyze real 3-dimensional forming processes with practically acceptable computation time.

상하좌우 대칭으로 분포된 작은 크랙근방에서의 중앙크랙의 역학적 거동

  • 조재웅;이억섭;김상철
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.873-882
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    • 1990
  • 본 연구에서는 작은 크랙이 중앙 크랙선단 주위에 대칭으로 배치 분포되어 있 는 유한 평판의 경우에 대한 것으로, 우선 균일분포하중을 받는 정방형판에 분포크랙 이 있는 경우 분포크랙의 위치에 따른 중앙 크랙 선단에서의 응력확대계수의 변화를 유한요소법으로 해석하여 등응력확대계수 곡선들로 나타냈다. 그리고 크랙들 사이의 상호 간섭에 의해 일어나는 소성영역도 고려하여 그 안정성을 검토하여 보았는데, 특 히 크랙들이 서로 가까와 지면 그 크랙들 간에 상호간섭이 커져 소성영격이 크랙선단 주위에 크게 발생되므로써 크랙들은 쉽게 연결되고 합체로 인한 크랙성장이 되어 파괴 됨을 예측할 수 있고 중앙 크랙선단 주위의 분포크랙의 위치에 따른 소성영역 변화도 유한요소법으로 해석하여 도식적으로 나타냈다.

Fracture Analysis of Weldments Using the J-integral (J-integral을 위한 용접부 파괴해석)

  • Shim, Yong-Lae
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.7 no.1
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    • pp.3-12
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    • 1993
  • 용접부의 파괴특성을 J-적분을 이용하여 유한요소법으로 해석하였다. 용접부 의 열전달 해석 및 응력해석을 수행한후 crack을 도입하여 crack 주위의 자류응력 해석을 통하여 crack tip에서의 J- 적분치를 계산하였다. 이차원 및 삼차원에서의 파괴해석을 위한 modeling 과정을 소개하였으며 대표적인 계산결과를 소개하였다.

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Moment Redistribution for Moment-Resisting Frames using Secant Stiffness Analysis Method (할선강성해석법을 이용한 모멘트저항골조의 모멘트 재분배)

  • Park, Hong-Gun;Kim, Chang-Soo;Eom, Tae-Sung
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.221-224
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    • 2008
  • A secant stiffness linear analysis method was developed for moment redistribution of moment-resisting frames. In the proposed method, rotational spring models are used for plastic hinges of the members whose flexural moments are needed to be redistributed. At the plastic hinges, secant stiffness is used to address the effect of the flexural stiffness reduced by inelastic deformation. Linear analysis is repeated with adjusted secant stiffness until the flexural equilibrium is satisfied in the structure and members. By using the secant stiffness analysis, the effect of the inelastic deformation on the moment redistribution can be considered. Further, the safety of plastic hinges can be evaluated by comparing the inelastic rotation resulting from the secant stiffness analysis with the rotational capacity of the plastic hinges. For verification, the proposed method was applied to a continuous beam tested in previous study. A application example for a multiple story moment-resisting frame was presented.

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Computational Efficiency of Thermo-Elasto-Viscoplastic Damage and Contact Analyses by Domain/Boundary Decomposition (영역/경계 분할에 의한 열탄점소성 손상 및 접촉 해석의 효율화)

  • Kim, Sung-Jun;Shin, Eui-Sup
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.2
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    • pp.153-161
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    • 2009
  • A domain/boundary decomposition method is applied for efficient analyses of thermo-elasto-viscoplastic damage and contact problems under the assumption of infinitesimal deformation. For the decomposition of a whole domain and contact boundaries, all the equality constraints on the interface and contact interfaces are restated with simple penalty functional. Therefore, the non-linearity of the problem is localized within finite element matrices in a few subdomains and on contact interfaces. By setting up suitable solution algorithms, the computational efficiency can be improved considerably. The general tendency of the computational efficiency is illustrated with some numerical experiments.

A Geotechnical Parameter Estimation of Underground Structures in Elasto -plastic Condition (지하공간 건설시 탄.소성 모델에 의한 지반계수 추정)

  • Lee, In-Mo;Kim, Dong-Hyeon;Lee, U-Jin
    • Geotechnical Engineering
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    • v.13 no.4
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    • pp.85-94
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    • 1997
  • The design and construction of underground structures contain many substantial mincer dainties. A reasonable estimation of geotechnical parameters is of paramount importance and must be one of the most difficult tasks in designing and constructing underground structures. If the plastic zone exists by tunnel excavation, the ground response may also be dependent on the yield criterion mainly composed of strength parameters. In order to estimate unknown model parameters from the in-situ measurements as well as prior estimates for designing tunnels which have plastic zones, the Extended Bayesian Method(EBM) is adopted : an elasto-plastic finite element program is linked to the EBM as a mathematical model to predict the ground response. Mohr-Coulomb failure criterion is used to represent the plastic behavior. A hypothetical underground site, where the ground behaves elasto-plastically, is adopted to demonstrate the validity of the proposed feedback system.

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Development of Analysis System for Sheet Metal Forming and its Application (박판금속성형해석시스템(SAIT_STAMP)의 개발과 응용)

  • 조진우;김충식;이동우;정완진
    • Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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    • 1998.06b
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    • pp.19-27
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    • 1998
  • 박판금속성형공정을 통하여 컴퓨터를 이용한 계산방법으로 효율적이고 정확하게 해석할 수 있는 박판성형해석시스템인 SAIT_STAMP를 개발하였다. 또한 이를 현업문제에 적용하여 금형의 개발기간과 비용을 줄이고 성형품 품질저하 문제들을 해결하는데 이용하였다. SAIT_STAMP 는 성형해석, 성형후해석 프로그램과 전·후 처리기로 구성이 되어있다. 금형과 재료의 접촉 및 마찰을 고려한 새로운 접촉처리방법을 성형해석에 적용하여 해석속도와 해석정확도를 향상하였고 다단계성형 및 유압성형 등 박판성형에 필요한 대부분의 기능을 개발하여 적용하였다. 성형후해석은 성형해석의 결과를 토대로 스프링백해석을 수행한다. Visual C++을 사용하여 개발된 전·후 처리기는 window 95N/T 환경의 PC에서 수행된다. 개발된 프로그램을 이용하여 현업 문제에 적용 해석하였으며 상용S/W 대비 우수한 결과를 얻었다. 현재 삼성내 9개 관계사에서 설치되어 사용중이며 프로그램의 대외신뢰성확보를 위해 대학과 비경쟁업체에 프로그램을 설치하여 프로그램을 설치하여 프로그램의 시험과 성능향상을 하고 있다.

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Dynamic Analysis of Steel Jackets under Wave and Earthquake Loadings I : Linear and Non-linear F. E. Formulation (파랑 및 지진하중을 받는 스틸자켓의 동적해석 I : 선형 및 비선형 유한요소 정식화)

  • 김문영;백인열;고진석
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.5
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    • pp.1-11
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    • 2001
  • The purpose of this study is to develop the main program and pre/post processor for the geometric and plastic non-linear analysis of steel jacket structures subjected to wave and earthquake loadings. In this paper, steel jackets are modelled using geometric non-linear space frames and wave loadings re evaluated based on Morrison equation using the linear Airy theory and the fifth Stokes theory. Random wave is generated using JONSWAP spectrum. For earthquake analysis, dynamic analysis is performed using artificial earthquake time history. Also the plastic hinge method is presented for limit analysis of steel jacket. In the companion paper, the pre/post processor is developed and the numerical examples are presented for linear and non-linear dynamic analysis of steel jackets.

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Large Crack Model and Its Numerical Algorithm for Damage Analysis of Dynamically Loaded Structures (동하중을 받는 구조물의 손상해석을 위한 대형균열모형과 수치 알고리즘)

  • Lee, Jee-Ho
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.9 no.6 s.46
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    • pp.59-65
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    • 2005
  • In this paper a constitutive model for large cracks in concrete and other brittle materials subject to dynamic and cyclic leading is presented. The suggested model is based on the plastic-damage model for cyclic leading. A numerical formulation based on the three-step return-mapping algorithm for the proposed large crack model is also present. The numerical examples show that the present algorithm works appropriately under dynamic leading and should be used in large crack problems to prevent excessive tensive plastic strain development causing unrealistic results.