• 제목/요약/키워드: Consistent tangent modulus

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일반 등방경화 구성관계에 대한 내재적인 음력적분 : 1. 정식화 (Implicit Stress Integration of the Generalized Isotropic Hardening Constitutive Model : 1. Formulation)

  • 오세붕;이승래
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권4호
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    • pp.145-156
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    • 1996
  • 연약한 지반의 거동을 적절하게 표현할 수 있는 일반 등방경화 규칙에 근거한 비등방경화 구성모델을 비선형 유한요소해석에 적용하기 위하여 내재적인 응력적분기법을 정식화하였다. 정식화된 응력적분기법은 비선형 해석시에 필요한 응력을 일반 사다리꼴규칙에 의하여 내재적으로 적분하고 응력변형률 접선계수를 비선형 해법에 일관되게 도출할 수 있다. 이러한 알고리즘을 통하여 해의 정확도 및 수렴도를 확보할 수 있으므로, 비등방경화 구성 관계를 적용한 비선형 해석을 정확하고 효율적으로 수행할 수 있는 토대를 구축할 수 있었다.

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La2NiO4+δ세라믹스의 유전이완 및 전기전도특성 (Dielectric Relaxation and Electrical Conduction Properties of La2NiO4+δ Ceramics)

  • 정우환
    • 한국재료학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.377-383
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    • 2011
  • Thermoelectric power, dc conductivity, and the dielectric relaxation properties of $La_2NiO_{4.03}$ are reported in the temperature range of 77 K - 300 K and in a frequency range of 20 Hz - 1 MHz. Thermoelectric power was positive below 300K. The measured thermoelectric power of $La_2NiO_{4.03}$ decreased linearly with temperature. The dc conductivity showed a temperature variation consistent with the variable range hopping mechanism at low temperatures and the adiabatic polaron hopping mechanism at high temperatures. The low temperature dc conductivity mechanism in $La_2NiO_{4.03}$ was analyzed using Mott's approach. The temperature dependence of thermoelectric power and dc conductivity suggests that the charge carriers responsible for conduction are strongly localized. The relaxation mechanism has been discussed in the frame of the electric modulus and loss spectra. The scaling behavior of the modulus and loss tangent suggests that the relaxation describes the same mechanism at various temperatures. The logarithmic angular frequency dependence of the loss peak is found to obey the Arrhenius law with activation energy of ~ 0.106eV. At low temperature, variable range hopping and large dielectric relaxation behavior for $La_2NiO_{4.03}$ are consistent with the polaronic nature of the charge carriers.

변태 소성을 고려한 용접 구조물의 유한 요소 해석 (Finite Element Analysis considering transformation plasticity for a welded structure)

  • 김주완;임세영
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2001년도 추계학술발표대회 개요집
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    • pp.116-118
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    • 2001
  • We propose an implicit numerical implementation for Leblond's transformation plasticity constitutive equations , which are widely used in welded steel structure. We apply Euler backward scheme rule to integrate the equations and determine the consistent tangent modulus. The implementation may be used with updated Lagrangian formulation. we test a simple butt-welding process to compare with SYSWELD and discuss the accuracy.

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Investigation of 1D sand compression response using enhanced compressibility model

  • Chong, Song-Hun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제25권4호
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    • pp.341-345
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    • 2021
  • 1D sand compression response to ko-loading experiences volume contraction from low to high effective stress regimes. Previous study suggested compressibility model with physically correct asymptotic void ratios at low and high stress levels and examined only for both remolded clays and natural clays. This study extends the validity of Enhanced Terzaghi model for different sand types complied from 1D compression data. The model involved with four parameters can adequately fit 1D sand compression data for a wide stress range. The low stress obtained from fitting parameters helps to identify the initial fabric conditions. In addition, strong correlation between compressibility and the void ratio at low stress facilitates determination of self-consistent fitting parameters. The computed tangent constrained modulus can capture monotonic stiffening effect induced by an increase in effective stress. The magnitude of tangent stiffness during large strain test should not be associated with small strain stiffness values. The use of a single continuous function to capture 1D stress-strain sand response to ko-loading can improve numerical efficiency and systematically quantify the yield stress instead of ad hoc methods.

콘크리트 변형률국소화영역의 유한요소모델링 (Finite Element Modeling of Strain Localization Zone in Concrete)

  • 송하원;나웅진
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.53-60
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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 develope a consistent algorithm for the finite element modeling of localized zone in the analysis of the strain-localization in concrete. For modeling of the localized zone in concrete under strain localization, a general Drucker-Prager failure criterion which can consider nonlinear strain softening behavior of concrete after peak-stress is introduce. The return-mapping algorithm is used for the integration of the elasto-plastic rate equation and the consistent tangent modulus is derived. Using finite element program implemented with the developed algorithms, strain localization behaviors for the different sizes of concrete specimen under compression are simulated.

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밀도와 구속압력이 노상토의 탄성계수에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Effects of Density and Confining Pressure on the Elastic Modulus of Subgrade Soils)

  • 김수일;김문겸;유지형;김철수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.33-40
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    • 1988
  • 본 연구에서는 밀도와 구속압력이 노상토의 탄성계수에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 전국 고속도로로 노상토를 채취분석하여 얻은 전형적인 5가지 노상토 재료에 대하여 함수비, 밀도 및 구속압력을 달리하면서 비압밀 비배수 삼축압축시험을 실시하였다. 삼축압축시험시 unloading-reloading 실험을 수행하여 얻은 응력-변형을 관계로부터 최대탄성계수를 측정하였다. 실험결과 노상토의 탄성거동은 Janbu의 제안식에 잘 부합하였으며, 구속압력으로 표준화된 탄성계수는 건조단위체적중량과 지수함수의 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 또한 포화도가 70%이하에서는 함수비가 탄성계수에 영향을 거의 미치지 않음이 밝혀졌다.

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비등방 경화 지반모델을 적용한 굴착지반의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Soil Excavation Using an Anisotropic Hardening Constitutive Model)

  • 오세붕;이승래
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.123-128
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    • 1994
  • For the proper analysis of soil excavation problems through FEM, a constitutive model should be able to simulate the real soil behavior, especially around the excavated section. In this study, the nenlinear finite element analysis is performed using an anisotropic hardening constitutive model based on 'generalized isotropic hardening' rule. Furthermore, in order that the implementation of this constitutive model is performed consistently with the iterative algorithm for the numerical analysis, stresses are implicitly intergrated by the closest point projection algorithm, and a consistent tangent modulus is evaluated. An excavation example including various loading esquences is analyzed, and the results are compared with the Cam-clay model.

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보강된 쉘구조의 동적 비선형해석 (Dynamic Nonlinear Analysis of Stiffened Shell Structures)

  • 최명수;김문영;장승필
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.57-64
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    • 2001
  • 보강된 판 및 쉘구조의 동적 비선형해석을 수행하기 위하여, 유한회전을 고려한 변형된 쉘유한요소를 이용하여 total Lagrangian formulation이 제시된다. 전단구속 (shear locking) 현상과 가상의 제로에너지 모우드를 동시에 제거하기 위하여 가정변형도 개념을 채용한다. 탄소성해석에서는 return mapping 미해rithm이 쉘구조의 붕괴 해석에 적용된다. Newmark 직접적분법을 사용하여 동하중 및 지진하중을 받는 쉘구조의 동적 비선형해석 결과를 제시한다.

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

  • 송하원;나웅진
    • 전산구조공학
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    • 제10권3호
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    • pp.241-250
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    • 1997
  • 콘크리트에 발생하는 변형률 국소화는 연화거동에 수반하여 변형이 국부적으로 집중되는 현상으로 이를 유한요소해석 할 수 있는 일관된 알고리즘을 개발하는 것이 본 연구의 목적이다. 변형률 국소화현상이 발생한 콘크리트는 변형률이 집중되는 국소화영역과 그외의 영역인 비국소화영역으로 크게 구분할 수 있으며 국소화영역에서는 연화현상을 포함하는 탄소성거동을 하게 되며 비국소화영역은 손상제하거동을 수반하게 된다. 변형률 국소화현상이 진행중인 콘크리트의 국소화영역을 모델링하기 위하여 열역학적으로 정식화된 전형적인 소성모델에 콘크리트의 극한응력 이후에 비선형 연화로 표현되는 소성거동을 고려할 수 있는 일반화된 Drucker-Prager모델을 도입하였으며 소성이론식의 적분을 위해 return-mapping 알고리즘을 사용하고 일관된 알고리즘을 전개하였다. 또한, 콘크리트의 비국소화영역의 모델링을 위하여 열역학적 자유에너지함수를 수정하여 비선형 탄성 및 손상의 일관된 알고리즘을 전개하였다. 개발된 알고리즘에 의한 유한요소해석을 통해 압축을 받는 콘크리트 부재의 변형률 국소화 현상을 해석하였다.

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일반 등방경화 구성관계에 대한 내재적인 음력적분 : II. 검증 (Implicit Stress Integration of the Generalized Isotropic Hardening Constitutive Model : II . Verification)

  • 오세붕;이승래
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권6호
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    • pp.87-100
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    • 1996
  • 본 연구에서는 동반논문(오세붕 & 이승래, 1996)에서 정식화한 비등방경화 구성모델에 대한 내재적인 응력적분 알고리즘의 정확성과 효율성을 검증하였다. 비배수 삼축압축시험경로에 대한 오차평가를 통하여 정확도해석을 수행하였고 수치적인 굴착해석예제를 수행함으로써 정확도 및 수렴도를 분석하였다. 그 결과 제안된 알고리즘이 비등방경화 구성관계에 대하여 음력을 정화하게 적분하고 Newton 법을 이용한 비선형 해석시에 점근적인 2차 수렴도를 확보함을 알 수 있었다. 그리고 이러한 검증을 토대로 지반의 초기조건 및 시공단계를 고려한 유한요소법을 이용하여 실제 굴착문제를 해석하였다. 비등방경화 구성관계를 이용함으로써, 추정된 벽체의 변위는 Cainflay모델에 비하여 실제와 더 유사한 해석결과를 얻을 수 있었다.

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