• 한국농공학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.41-48
• /
• 1992

Various soil behaviors usually occurring in the geotechnical problems, such as, cutting and embankments, stability of slope, seepage, consolidations, shearing failures and liquefaction, should be predicted and analyzed in any way. An approach of these predictions may be followed by the development of the constitutive equations as first and subsequently solved by numerical methods. The purpose of this paper is develop the constitutive equation of sands uder monotonic or cyclic loadings. The constitutive equation which is based on elasto-plastic theory, modified anisotropic consolidated stress parameter by Sekiguchi et al and Pender's theory is derived. And the equation is included a new stress parameter, hardening function, Bauschinger's effects and Pender's theory. The model is later evaluated and confirmed the validity by the test data of Ottawa sand, Banwol sand Hongseong sand. The following conclustions may be drawn: 1. The consititutive equation which is based on elasto-plastic theory, modified anisotropic consolidated stress parpameter by Sekiguchi et al and Pender's theory is derived. The equation in included a new stress parameter, hardening function, Bauschinger's effect and Pender's theory. 2. For Ottawa sand, the result of the constitutive equation shows a better agreement than that of Oka et al. The result of axial strain agrees well with the tested data. However, the result of horizontal strain is little bit off for the cyclic loadings or large stress. It is thought that the deviation may be improved by considering Poisson's ratio and precise measurement of shear modulus. 3. Banwol sand is used for the strain and stress tests with different relative densitites and confining pressures. The predeicted result shows a good agreement with the tested data because the required material parameters were directly measurd and determined form this laboratory. 4. For Hongseong sand, the tests under same amplitude of cyclic deviatoric stress shows a similar result with the tested data in absolute strain. It shows the acute shape of turning point because the sine wave of input is used in the test but the serrated wave in prediction.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제7권2호
• /
• pp.225-240
• /
• 1999

This paper presents a mechanistic approach to uniaxial viscoelastic constitutive modeling of asphalt concrete that accounts for damage evolution under cyclic loading conditions. An elasticviscoelastic correspondence principle in terms of pseudo variables is applied to separately evaluate viscoelasticity and time-dependent damage growth in asphalt concrete. The time-dependent damage growth in asphalt concrete is modeled by using a damage parameter based on a generalization of microcrack growth law. Internal state variables that describe the hysteretic behavior of asphalt concrete are determined. A constitutive equation in terms of stress and pseudo strain is first established for controlled-strain mode and then transformed to a controlled-stress constitutive equation by simply replacing physical stress and pseudo strain with pseudo stress and physical strain. Tensile uniaxial fatigue tests are performed under the controlled-strain mode to determine model parameters. The constitutive equations in terms of pseudo strain and pseudo stress satisfactorily predict the constitutive behavior of asphalt concrete all the way up to failure under controlled-strain and -stress modes, respectively.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제10권1호
• /
• pp.7-18
• /
• 1994

본 연구에서는 단조하중과 반복하중에 대한 점토지반의 거동을 표현할 수 있는 새로운 구성모델을 제안하였다. 제안된 모델은 과압밀상태에서의 응력-변형률 관계를 쌍곡선식으로 가정하고 한계상태이론과 결합시켜 비배수 응력경로를 예측한다. 에너지분산식을 이용하여 개발된 이 구성모델은 단조하중 작용시에 미약한 과압밀상태 및 과다한 과압밀상태의 점성토거동을 표현할 수 있다. 또한 반복하중하에서의 거동을 나타내기 위하여 단조하중에 대하여 개발된 구성모델에 비배수 경로간격비 이동함수를 도입하였다. 이를 위하여 한개의 추가적인 모델계수가 필요하며 그 값은 합리적 방법으로 실험결과로부터 산정될 수 있다. 본 구성모델은 비교적 쉽고 정확하게 반복하중을 받는 점성토지반의 비배수 거동에 대한 실험결과를 예측한다.

• 전산구조공학
• /
• 제10권4호
• /
• pp.229-238
• /
• 1997

본 논문에서는 반복하중에 의해 손상을 입은 아스팔트 콘크리트의 점탄성 구성모델에 대한 역학적 접근방법을 제시하였다. 모의변수로 나타낸 탄성-점탄성 일치원리는 아스팔트 콘크리트의 점탄성과 시간의존 손상의 증가를 별도로 평가하도록 적용되었다. 선형-점탄성 파괴역학에 사용되고 있는 미소균열의 증가법칙이 물체내 손상증가를 나타내는데 성공적으로 사용되었다. 응력과 모의변형도로 나타나는 구성방정식은 먼저 변형도조절에 대해 세워졌으며, 응력과 모의변형도를 모의응력과 변형도로 간단하게 대체함으로써 응력조절 구성방정식으로 변형되었다. 모의응력으로 나타낸 변형된 구성방정식은 응력조절모드에서 파괴에 이르는 아스팔트 콘크리트의 모든 역학적 거동을 충분히 예측하고 있다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제52권1호
• /
• pp.1-14
• /
• 2024

This paper introduces a system allows for seismic isolation of the pallet from the rack in the down-aisle direction, occupies minimal vertical space (5 cm) and ±7.5 cm of deformation range. A conceptual model of the isolation system is presented, leading to a constitutive equation governing its behavior. A first experimental campaign studying the response of the isolation system's components was conducted to calibrate the parameters of its constitutive equation. A second experimental campaign evaluated the response of the isolation system with mass placed on it, subjected to cyclic loading. The results of this second campaign were compared with the numerical predictions using the pre-calibrated constitutive equation, allowing a double-blind validation of the constitutive equation of the isolation system. Finally, a numerical evaluation of the isolation system subjected to a synthetic earthquake of one component. This evaluation allowed verifying attributes of the proposed isolation system, such as its self-centering capacity and its effectiveness in reducing the absolute acceleration of the isolated mass and the shear load transmitted to the supporting beams of the rack.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.141-152
• /
• 2002

많은 구성방정식들이 탄성, 소성, 그리고 동적응답 특성을 지닌 지반재료의 거동 특성을 규명하기 위하여 제안되어 왔다. 그러나 암반의 절리면 또는 접촉면의 주기 전단 거동특성을 정의 할 수 있는 수치해석 모델의 개발은 미진하였다. 이런 실제적인 구성 방정식 모델은 동 하중하의 암반 절리면의 거동을 예측하고 해석하는데 매우 중요한 역할을 할 것이다. 본 연구의 목적은 거친 화강암 절리면의 거동특성을 모델링 할 수 있도록 수정된 구성방정식 모델의 적용성을 검토하는데 있다. 교란상태 개념(DSC) 모델은 이미 다른 접촉면 거동 모델링을 통해서 그 신뢰성을 검증 받아왔다. 이 모델을 암반 절리면 거동 특성에 맞도록 수정한 후에, 주기전단 시험 결과 및 Plesha모델의 해석 결과를 이용하여 DSC모델의 절리면 주기 전단 특성에 대한 적용성을 비교.검토하고자 한다. 본 연구결과로부터 DSC모델은 동하중하의 거친 화강암 절리면의 주기전단 거동특성을 규명할 수 있다고 판단된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.1592-1597
• /
• 2009

Ratcheting is a cyclic accumulation of strain under a cyclic loading. It is a kind of mechanisms which generate cracks in rail steels. Though some experimental and numerical study has been performed, modeling of ratcheting is still a challenging problem. In this study, an elastic-plastic constitutive equation considering non-linear kinematic hardening and isotropic hardening was applied. Under the tangential stress of the contact stresses, a cyclic stress-strain relation was obtained by using the model. Strain under repeated cycles was accumulated.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제8권1호
• /
• pp.59-65
• /
• 2004

최근 강구조물의 고층화 및 장경간화로 인하여 SM570강재와 같은 고강도 강재의 적용을 필요로 하고 있다. 강구조물의 정확한 내진설계를 위한 내진구조해석시 비선형 반복하중을 받는 강재의 특성을 명확히 포현할 수 있는 구성식이 필요하다. SM570는 최근 그 사용이 증가하고 있으나 아직 반복소성거동의 구현 및 정식화에 관한 연구는 아직 미진하다. 본 연구에서는 인장 및 저싸이클 피로 실험을 통하여 SM570 강재의 반복소성모델을 제안하였다. 제안된 반복소성모델을 3차원 유한요소에 적용하여 SM570이 사용된 원형 강교각의 내진해석을 수행하였다. 실험결과와 내진해석을 통하여 본 연구에서 제안한 구성식은 SM570이 사용된 강구조물의 복잡한 소성거동을 정도 높게 구현함을 알 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.311-316
• /
• 2008

일정한 크기의 응력이 반복적으로 작용할 때 매 사이클마다 변형이 증가하는 현상을 라체팅이라고 한다. 라체팅은 레일이나 차륜의 균열발생 기구의 하나이지만 실험적, 이론적 측면에서 아직 많은 연구를 필요로 하는 분야이다. 레일의 경우 접선력 방향으로 소성변형이 축적되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 차륜-레일의 구름 접촉에서 발생하는 응력의 이론해에 대해 살펴보고, 라체팅을 모델링 할 수 있는 비선형 이동 경화법칙을 사용하는 탄소성 구성방정식을 적용하여 라체팅 현상을 모델링 하였다. 일정 크기의 접촉력이 반복적으로 작용할 때 매 사이클마다 일정 크기의 소성변형이 발생하였다.

• 한국압력기기공학회 논문집
• /
• 제15권2호
• /
• pp.31-39
• /
• 2019

Cracked component analysis is needed for structural integrity analysis under seismic loading. Under large amplitude cyclic loading conditions, the change in material properties can be complex, depending on the magnitude of plastic strain. Therefore the cracked component analysis under cyclic loading should consider appropriate cyclic hardening model. This study introduces a procedure for determining an appropriate cyclic hardening model for cracked component analysis. The test material was nuclear-grade TP316 stainless steel. The material cyclic hardening was simulated using the Chaboche combined hardening model. The kinematic hardening model was determined from standard tensile test to cover the high and wide strain range. The isotropic hardening model was determined by simulating C(T) test under cyclic loading using ABAQUS debonding analysis. The suitability of the material hardening model was verified by comparing load-displacement curves of cyclic C(T) tests under different load ratios.