• 제목/요약/키워드: 연속체 역학

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복합 연속체 파괴 역학에 기초한 초고강도강 판재의 구멍 넓힘 시험 성형성 평가 (Formability Evaluation of Advanced High-strength Steel Sheets in Role Expansion Based on Combined Continuum-Fracture Mechanics)

  • 마닝;박태준;김돈건;유동훈;;정관수
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.227-230
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    • 2009
  • In order to predict failure behavior of advanced high-strength steel sheets (AHSS) in hole expansion tests, damage model was developed considering surface condition sensitivity (with specimens prepared by milling and punching: 340R, TRIP590, TWIP940). To account for the micro-damage initiation and evolution as well as macro-crack formation, the stress triaxiality dependent fracture criterion and rate-dependent hardening and ultimate softening behavior were characterized by performing numerical simulations and experiments for the simple tension and V-notch tests. The developed damage model and the characterized mechanical property were incorporated into the FE program ABAQUS/Explicit to perform hole expansion simulations, which showed good agreement with experiments.

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복합 연속체-파괴 역학에 기초한 초고강도강의 충격 특성 평가 (Impact Performance Evaluation of Advanced High-strength Steel Sheets Based on Combined Continuum-Fracture Mechanics)

  • 마닝;박태준;김돈건;석동윤;;정관수
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.231-234
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    • 2009
  • Based on combined continuum-fracture mechanics, fracture criterion was utilized to predict impact performance of advanced high-strength steel sheets: 340R and TWIP940. The macro-crack propagation behavior at high stress triaxiality was characterized by V-notch tests while deformation behavior at high strain rate was characterized by simple tension tests with various cross head speeds. The characterized mechanical properties were incorporated into the FE program ABAQUS/Explicit to simulate the charpy impact tests, which showed good agreement with experiments.

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콘크리트 복합체의비선형 파괴해석 (Non-Linear Fracture Analysis of Concrete Composite)

  • 김상철
    • 콘크리트학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.187-196
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    • 1997
  • 시멘트를 기초로하는 복합재료의 파괴거동은 주균열이 진행하기 이전에 파괴진행영역이라고 하는 미세균열대가 콘크리트 내부에 형성고기 때문에 선형파괴역하게 입각하여 해석하게 되면 실험치와 상당한 차이를 나타낸다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 가상균열모델이나 균열띠 모델, 두 파라메터 파괴모델 등 비선형해석에 따른 여러 파괴역학모델들이 제안되었으나 이들 모델들은 2차원 해석에 근거를 두고 있기 때문에 구조체의 두께 방향으로 동일한 균열이 형성되며, 특히 콘크리트 실험에서 관찰되는 비연속적 균열발생에 대해서 설며이 어려웠다. 이에 본 연구는 콘크리트를하나의 다종복합체로 가정하고 연립변형모드 및 진행파괴모드 방향으로 구성재료를 배열한 상태에서 가상균열 이론에 근거한 비선형해석방법으로 모델링하였다. 진행파괴모드로 구성재료를 배열하면 강성이 높은 구성재료를 통과하여 균열이 진행될 때 균열선단으로부터 분포된 응력이 상층의 허용인장강도를 초과하게 되어 균열이 발생되며 이러한 균열은점진적인 균열진행과는 달리 비연속 동시 발생 균열ㄹ로 나타났다. 본 연구는 진행파괴모드에서의 파괴 해석 방법과연립변형모드에서의 해석 방법을 제시하였으며, 해석결과를 실험결과와 비교함으로써 검증하였다.

유한요소해석 후처리 기법을 이용한 용접부의 건전성 평가 (Health Monitoring of Weldment By Post-processing Approach Using Finite Element Analysis)

  • 이제명;백점기;강성원;김명현
    • 한국해양공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.32-36
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    • 2002
  • In this paper, a numerical methodology for health monitoring of weldment was proposed using finite element method coupled with continuum damage mechanics. The welding-induced residual stress distribution of T-joint weldment was calculated using a commercial finite element package SYSWELD+. The distribution of latent damage was evaluated from the stress and strain components taken as the output of a finite element calculation. Numerical examples were given to demonstrate the usefulness of this so-called "post-processing approach" in the case of welding-induced damage assessment.

탄소나노튜브/에폭시 복합소재의 감쇠특성 분석 (Damping Characterization of Carbon Nanotube/Epoxy Composites)

  • 신응수;이종화
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.497-502
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    • 2003
  • This study intends to provide the analytical and experimental damping characterization of carbon nanotube/epoxy composites. A constitutive model based on continuum mechanics is employed to describe epoxy and the perfectly bonded and partially bonded nanotubes. An interfacial stick-slip between the nanotubes and epoxy is considered to characterize the damping of the composites. For experimental estimation, beam-type specimens are prepared with a variation of nanotube concentration from 0.5% to 2% in weight. An ultrasonic agitation method is employed for enhancing the nanotube dispersion within epoxy. Damping of the composites is characterized in terms of the strain and the nanotube concentration. Results show that the nanotube concentration significantly affects the damping characteristics of the nanocomposites. A good correlation is found between the analytical prediction based on the stick-slip and the experimental measurements.

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등방성 손상을 고려한 탄소성 대변형 문제의 유한요소해석(제1보) -탄소성 손상 구성방정식 개발- (Finite Element Analysis of Elasto-Plastic Large Deformation considering the Isotropic Damage (the 1st Report) -Development of Elasto-Plastic Damage Constitutive Model-)

  • 노인식
    • 한국해양공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.70-75
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    • 2000
  • In this paper a new constitutive model for ductile materials was proposed. This model can describe the material degradation due to the evolution of isotropic damage during elasto-platic deformation. The plastic flow rule was derived under the framework of thermodynamic approach of continuum damage mechanics(CDM) in which plastic strain hardening parameters and isotropic damage were taken as thermodynamic state variables. And the process to determine material constants for constitutive model using an experimental data was presented.

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등방성손상을 고려한 탄소성 대변형 무제의 유한요소해석(제2보) (Finite Element Analysis of Elasto-Plastic Large Deformation considering the Isotropic Damage(the 2nd Report))

  • 이종원
    • 한국해양공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.76-83
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    • 2000
  • this paper was concentrated on the finite element formulation to solve boundary value problems by using the isotropic elasto-plastic damage constitutive model proposed previously(Noh, 2000) The plastic damage of ductile materials is generally accompanied by large plasticdeformation and strain. So nonlinearity problems induced by large deformation large rotation and large strain behaviors were dealt with using the nonlinear kinematics of elasto-plastic deformations based on the continuum mechanics. The elasto-plastic damage constitutive model was applied to the nonlinear finite element formulation process of Shin et al(1997) and an improved analysis model considering the all nonlinearities of structural behaviors is proposed. Finally to investigate the applicability and validity of the numerical model some numerial examples were considered.

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콘크리트의 탄-소성 이방성-손상 모델 (Elasto-Plastic Anisotropic-Damage Model for Concrete)

  • 이기성;송하원
    • 전산구조공학
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    • 제9권1호
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    • pp.65-76
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    • 1996
  • 콘크리트의 미세공극 혹은 미세균열의 발생과 성장은 콘크리트의 점차적인 물성 저하를 야기한다. 이와같은 손상은 이방성을 가지며 소성과 함께 콘크리트의 비선형거동을 일으키는 주요원인이 된다. 본 논문은 콘크리트의 탄소성 변형 및 손상을 고려하여 콘크리트의 이방성 손상거동을 해석할 수 있는 콘크리트 연속체 손상모델의 개발에 관한 연구이다. 등가 탄성 에너지원리를 이용하여 이방 손상텐서로 표현된 유효탄성텐서를 구하고, 이를 포함하고 있는 열역학 법칙의 자유에너지함수와 소산포텐셜로부터 손상의 전개법칙을 유도한 후, 손상에너지해방률의 함수로 표현한 손상면을 적용하므로써 콘크리트의 이상성손상을 효율적으로 해석 할 수 있는 구성방정식을 유도하였다. 또한 이방성 손상모델에 콘크리트의 소성모델을 도입시켜 탄소성 변형 및 손상을 함께 고려할 수 있는 콘크리트의 연속체 손상모델을 개발하였다. 개발된 손상모델을 유한요소해석 프로그램에 적용하여 1축 및 2축의 여러 조합응력을 받는 콘크리트 모형을 유한요소해석하였으며, 실험결과 또는 타 모델과의 비교로부터 손상모델의 타당성을 검증하였다.

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광변형 고분자의 동적 진동에 관한 멀티스케일 해석 (Multiscale Analysis on Vibration of the Photo Responsive Polymer)

  • 윤정훈;;정하영;최준명;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.571-575
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    • 2016
  • 광변형 고분자(PRP)는 PRP 내부에 함유된 아조벤젠(azobenzene)의 광이성질화 현상에 의해 자외선을 받을 경우 수축을 하고, 이 상태에서 적외선을 받을 경우 원래대로 돌아오는 성질을 가지고 있다. 본 논문에서는 PRP의 진동 현상에 대한 동적해석이 논의된다. PRP의 광변형 양상을 예측하기 위해 양자역학, 고분자역학, 연속체 역학을 아우르는 멀티스케일 모델링 기법이 제안된다. PRP의 동적 진동 양상을 예측하기 위해 간단한 1D 빔 모델이 사용되었으며, FFT기법을 통해 진동 주파수 해석이 진행된다. 해석 결과 빛의 입력에 따른 PRP의 진동 양상은 빛의 편광 방향에 영향을 받는다는 것을 알 수 있다.

연속체 절리와 록볼트 요소를 고려한 암반의 점소성 거동에 관한 수치해석 (Numerical Analysis of the Visco-plastic Behavior of Rock Mass Considering Continuum Joints and Rock Bolt Elements)

  • 노승환;이정인;이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제14권3호
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    • pp.215-228
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    • 2004
  • 지하암반의 변형은 단층, 절리 등의 불연속면을 따라 발생하므로 불연속면의 역학적 특성과 공간적인 분포형태는 구조물의 안정성에 근 영향을 미친다. 한편 연약암반에 높은 응력이 작용하는 경우에는 불연속면뿐만 아니라 무결암에서의 변형이 구조물의 안정성에 영향을 줄 수 있다. 이 연구에서는 암반구조물의 안정성 해석을 위하여 무결암과 절리, 그리고 록볼트를 점소성(visco-plastic) 재료로 가정하고, 연속체 개념을 적용하여 유변학적 모델(Rheological model)에 기초한 2차원 점소성 유한요소 프로그램을 개발하였다. 무결암 모델, 절리암반 모델, 록볼트로 보강된 절리암반 모델의 분석을 통하여 개발된 프로그램을 검증하였고, 각각의 모델에서 무결암의 해석 조건(탄성/점소성)에 따른 변위의 차이를 알아보았다. 연약암반에 높은 응력이 작용할 때, 무결암을 탄성으로 해석한 경우보다 점소성으로 해석한 경우에서 지하구조물의 변위가 더 크게 나타났다. 따라서 연약암반 내 지하구조물의 안정성 해석을 위해서는 절리와 록볼트 뿐만 아니라 무결암에 대해서도 점소성 모델을 적용하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다.