• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.1D
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• pp.45-55
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• 2008

The objective of this research was to develop a VEPCD (ViscoElastoPlastic Continuum Damage) Model which is used to predict the behavior of asphalt concrete under various loading and temperature conditions. This paper presents the VEPCD model formulated in a tension mode and its validation using four hot mix asphalt (HMA) mixtures: dense-graded HMA, SBS, CR-TB, and Terpolymer. Modelling approaches consist of two components: the ViscoElastic Continuum Damage (VECD) mechanics and the ViscoPlastic (VP) theory. The VECD model was to describe the time-dependent behavior of HMA with growing damage. The irrecoverable (whether time-dependent or independent) strain has been described by the VP model. Based on the strain decomposition principle, these two models are integrated to form the VEPCD model. For validating the VEPCD model, two types of laboratory tests were performed: 1) a constant crosshead strain rate tension test, 2) a fatigue test with randomly selected load levels and frequencies.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.16 no.3
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• pp.67-75
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• 2000

본 연구에서는 지반의 비등방성을 고려한 점탄소성 bounding surface 모델의 정확성을 검증하고 모델정수의 영향을 고찰하였다. 이를 위하여 모델을 컴퓨터 프로그래밍 하였으며 실내시험을 실시하였다. 실내시험으로는 표준압밀시험, 등방/비등방 압밀 삼축압축시험, 크리프 시험 등이 실시되었다. 연구결과, 컴퓨터 프로그램을 이용한 해석결과와 실내시험 결과는 잘 부합되었으며, 탄소성 모델정수의 영향은 크지 않았으나 점소성 모델정수의 영향은 해석결과에 큰 영향을 미치는 것으로 고찰되었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.18 no.4
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• pp.55-64
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• 2002

In the present study, in order to apply a cyclic viscoelastic-viscoplastic constitutive model to multi-layered ground conditions during large earthquake, the numerical simulations of the 1995 Hyogoken Nanbu Earthquake at Port Island, Kobe, Japan, were performed by the seismic response analysis. From the seismic response analysis, it was found that the acceleration calculated from the cyclic elasto-viscoplastic model and cyclic viscoelastic-viscoplastic models for clay was in close agreement with the recorded accelerations at the Port Island down-hole array, and the cyclic elastic-viscoplastic and viscoelastic-viscoplastic constitutive models showed little different behavior characteristics near clay layer. Thus, the propriety of viscoplastic model for clay was convinced. Therefore, it can be concluded that a cyclic viscoelastic-viscoplastic constitutive model can give a good description of the amplification and also it showed accurate damping characteristics of clay during large event which induces plastic deformation in large strain range.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.55 no.5
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• pp.59-69
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• 2013

본 연구에서는 동적 점탄-점소성 구성식에 기초한 다층지반의 1차원 액상화 해석을 수행하였다. 일본 고베 포트아일랜드에서 발생한 1995 Hyogoken Nanbu 지진에 대하여 지반 모델링을 하였으며, 사질토 지반에는 탄소성 모델을, 점성토 지반에는 점탄-점소성 모델 및 탄-점소성 모델을 각각 적용하였다. 본 연구 결과, 모델 지반의 경우 지표 10 m 아래를 전후하여 액상화가 발생하였으며 액상화가 발생한 지반을 통과하는 지진파는 감쇠특성을 나타내고 이 때 전단변형률을 크게 증가시켰다. 또한, 대변형률 영역에서의 점성토의 동적거동 해석에서는 점소성 거동특성이 지배적이므로 점소성 모델의 적용이 중요함을 알 수 있었다. 한편 동적 점탄-점소성 구성모델은 대변형률 영역에서 점성토의 소성변형을 유발하는 대형 지진 발생시 점성토의 증폭 및 감쇠특성 분석에 적용 가능한 모델임을 확인하였다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.15 no.6
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• pp.17-28
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• 1999

In order to analyze effects of strain rate on consolidation of natural clay, this paper presents a nonlinear elasto viscoplastic model in which viscoplastic behavior is modeled by a unique effective stress-strain-strain rate relationship (equation omitted). The predicted values using numerical analysis are compared with measured ones in several laboratory tests such as creep test, multistage load test, and relaxation test for Berthierville clay. It is possible to estimate consolidation behavior of natural clay with reasonable accuracy using the proposed nonlinear viscoplastic model.

• Water for future
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• v.43 no.9
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• pp.74-77
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• 2010

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 2000.11a
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• pp.327-334
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• 2000

응력-변형률 관계의 모델링에 있어서 creep, stress relaxation, strain rate effect 등의 묘사는 중요한 지반거동중의 하나인 시간 의존적 거동의 simulation은 있어서 대단히 중요한 요소라 할 수 있다. 특히 지반은 변형률 속도에 대하여 때로는 매우 다른 거동 특성을 보이기 때문에 지반의 모델링에 있어서 변형율 속도를 고려한 구성방정식의 제시는 큰 비중을 차지한다 하겠다. 본 연구에서는 변형율에 따라 변화하는 지반의 거동특성을 보다 현실에 가깝게 묘사하기 위한 구성모델을 제시하였다. 이를 위하여 Bounding Surface Model의 점탄소성 부분을 Perzyna(1966)와 Adachi and Oka(1982)의 구성방정식 이론을 이용하여 발전시켰다. 제안된 구성모델은 기존의 모델에 비하여 다양한 변형율 속도에 적용할 수 있는 모델 정수를 비교적 간단히 결정할 수 있다는 장점이 있으며, 변형율 속도의 영향뿐 아니라 creep, stress relaxation등의 현상도 잘 simulation 할 수 있다. 본 모델은 후에 엄격히 실시되는 실내시험을 통하여 검증될 예정이다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.35 no.4
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• pp.769-777
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• 2015

In this study, the rheological models were introduced and developed to reflect rate dependent tensile behaviour of concrete. In general, mechanical properties(e.g. strength, elasticity, and fracture energy) of concrete are increased under high loading rates. The strength of concrete shows high rate dependency among its mechanical properties, and the tensile strength has higher rate dependency than the compressional strength. To simulate the rate dependency of concrete, original spring set of RBSN(Rigid-Body- Spring-Network) model was adjusted with viscous and friction units(e.g. dashpot and Coulomb friction component). Three types of models( 1) visco-elastic, 2) visco-plastic, and 3) visco-elasto- plastic damage models) are considered, and the constitutive relationships for the models are derived. For validation purpose, direct tensile test were simulated, and characteristics of the three different rheological models were compared with experimental stress-strain responses. Simulation result of the developed visco-elasto-plastic damage(VEPD) model demonstrated well describing and fitting with experimental results.

• Computational Structural Engineering
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• v.3 no.3
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• pp.53-54
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• 1990

응력 변형율의 관계가 시간에 대한 미분의 형태로 나타나는 비선형 탄소성 혹은 점탄소성 재질을 갖는 구조물이나 지만의 거동 문제를 유한요소법 등의 방법을 이용하여 해결하려고 하는 경우 주어진 외력에 의한 새로운 응력이나 응력 강화 현상을 표현하는 여러 재료 상수값들을 구하기 위해서는 적분을 요하게 되며 일반적으로 수치해석적 방법에 의해 수행된다. 이러한 수치해석적 적분방법은 보다 정확한 결과를 얻기 위하여 알고리즘 자체의 정확성과 안정성이 요구된다. 정확성은 수치해석적 적분방법이 적용될 수 있는 step size에 관계없이 거의 동일한 결과치를 얻을 수 있느냐 하는 것을 말하고 안정성은 큰 step size에서도 수렴된 결과치를 얻을 수 있느냐 하는 것을 의미한다. 그 뿐만 아니라 비교적 복잡하고도 그 대상영역이 큰 문제를 해석하고자 할 때는 수렴속도 또한 빠른 해석방법이 바람직하게 된다. 따라서 본 기사에서는 여러가지 가능한 수치해석 적분 방법을 소개하고 그들의 장단점을 논하고자 한다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.16 no.4
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• pp.183-190
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• 2000

In this research, the finite element analysis of piezocone penetration and dissipation tests have been conducted using the anisotropic elastoplastic-viscoplastic bounding surface model in the Updated Lagrangian reference frame for the large deformation and finite strain nu\ature of piezocone penetration. Accordingly, virtual work equation and corresponding finite element equations have been reformulated. Theory of mixtures has been incorporated to explain the behavior of the sol. It has been observed that the viscoplastic part of the soil model affected the whole formulation. The results of the finite element analysis have been compared and investigated with the experimental results. The formulations and the results are described in part 'I' and part 'II', respectively.