• 제목/요약/키워드: Localized deformation

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Lattice Deformation and Electronic Structure of the $C_{60}{^+}$ Cation

  • 이기학;이한명;전희자;박성수;이왕로;Park, T. Y.;Xin Sun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제17권5호
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    • pp.452-457
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    • 1996
  • The effects caused by the ionization on the electronic structure and geometry on C60 are studied by the modified Su-Schriffer-Heeger (SSH) model Hamiltonian. After the ionization of C60, the bond structure of the singly charged C60 cation is deformed from Ih symmetry of the neutral C60 to D5d, C1, and C2, which is dependent upon the change of the electron-phonon coupling strength. The electronic structure of the C60+ cation ground state undergoes Jahn-Teller distortion in the weak electron-phonon coupling region, while self-localized states occur in the intermediate electron-phonon region, but delocalized electronic states appear again in the strong electron-phonon region. In the realistic strength of the electron-phonon coupling in C60, the bond structure of C60+ shows the layer structure of the bond distortion and a polaron-like state is formed.

Combined hardening and localized failure with softening plasticity in dynamics

  • Do, Xuan Nam;Ibrahimbegovic, Adnan;Brancherie, Delphine
    • Coupled systems mechanics
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    • 제4권2호
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    • pp.115-136
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    • 2015
  • We present for one-dimensional model for elastoplastic bar with combined hardening in FPZ - fracture process zone and softening with embedded strong discontinuities. The simplified version of the model without FPZ is directly compared and validated against analytical solution of Bazant and Belytschko (1985). It is shown that deformation localizes in an area which is governed by the chosen element size and therefore causes mesh sensitivity and that the length of the strain-softening region tends to localize into a point, which also agrees with results obtained by stability analysis for static case. Strain increases in the softening domain with a simultaneous decrease of stress. The problem unloads elastically outside the strain-softening region. The more general case with FPZ leads to more interesting results that also account for induced strain heterogeneities.

Thermoelastic deformation properties of non-localized and axially moving viscoelastic Zener nanobeams

  • Ahmed E. Abouelregal;Badahi Ould Mohamed;Hamid M. Sedighi
    • Advances in nano research
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    • 제16권2호
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    • pp.141-154
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    • 2024
  • This study aims to develop explicit models to investigate thermo-mechanical interactions in moving nanobeams. These models aim to capture the small-scale effects that arise in continuous mechanical systems. Assumptions are made based on the Euler-Bernoulli beam concept and the fractional Zener beam-matter model. The viscoelastic material law can be formulated using the fractional Caputo derivative. The non-local Eringen model and the two-phase delayed heat transfer theory are also taken into account. By comparing the numerical results to those obtained using conventional heat transfer models, it becomes evident that non-localization, fractional derivatives and dual-phase delays influence the magnitude of thermally induced physical fields. The results validate the significant role of the damping coefficient in the system's stability, which is further dependent on the values of relaxation stiffness and fractional order.

청산화강암의 압쇄암화작용 동안에 미구조 변화 (The Micostructural Change During the Mylonitzation of Cheongsan Granite, Korea)

  • 강지훈
    • 암석학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.125-139
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    • 2015
  • 거정 장석반정을 다량 함유하는 청산화강암이 연성전단변형을 받아 압쇄암화되는 동안에 일어난 미구조 변화를 파악하기 위해 변형된 청산화강암의 암석구조와 미구조 연구를 수행하였다. K-장석에서 특징적인 미구조는 미세킹크, 미세단열, 밀메카이트, 플레임 퍼어사이트, 코아 외부에 아입자 발달이 없는 코아-맨틀구조 등으로 인지된다. 미세킹크는 미세 단열되거나 미단열된 K-장석들에서 모두 관찰되고, 미세킹크의 축 방향은 미세단열에 의해 경계져 있는 양쪽 K-장석으로 연장된다. 밀메카이트와 플레임 퍼어사이트는 미세 단열된 K-장석들의 입계에 고 변형량의 집중으로 발달한다. 사장석에는 미세단열, 변형쌍정, 킹크대 등이 우세하게 관찰된다. 거정 사장석 반정의 입도 세립화는 역시 미세단열작용에 의해 진행되었다. 그러나 미세 단열된 K-장석과 달리 미세 단열된 사장석에는 코아-맨틀구조가 관찰되지 않는다. 화성기원의 누대구조를 중첩하는 변형쌍정은 변형정도가 낮은 저 변형암에서 종종 관찰된다. 고 변형암에서 변형쌍정의 엽층들은 일반적으로 공액성 킹크대의 둔각 이등분선 방향으로 발달하고, 미세단열 내지 미세단층 되어 무질서한 배열을 보인다. 따라서 이와 같은 특징적인 미구조로부터 청산화강암의 압쇄암화작용 동안에 미구조는 다음과 같이 발달하였음을 제시한다: 거정 K-장석 반정에 미세킹크의 출현과 사장석에 킹크대와 변형쌍정의 출현, 미세단열작용에 의한 거정 장석반정들의 입도 세립화, 미세 단열된 K-장석에 밀메카이트와 플레임 퍼어사이트 그리고 입계이동 재결정작용에 의한 K-장석 조각들의 입도 세립화와 함께 코아-맨틀구조의 출현.

Experimental and numerical studies on the behaviour of corroded cold-formed steel columns

  • Nie, Biao;Xu, Shanhua;Zhang, Haijiang;Zhang, Zongxing
    • Steel and Composite Structures
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    • 제35권5호
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    • pp.611-625
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    • 2020
  • Experimental investigation and finite element analysis of corroded cold-formed steel (CFS) columns are presented. 11 tensile coupon specimens and 6 stub columns of corroded CFS that had a channel section of C160x60x20 were subjected to monotonic tensile tests and axial compression tests, respectively. The degradation laws of the mechanical properties of the tensile coupon specimens and stub columns were analysed. An appropriate finite element model for the corroded CFS columns was proposed and the influence of local corrosion on the stability performance of the columns was studied by finite element analysis. Finally, the axial capacity of the experimental results was compared with the predictions obtained from the existing design specifications. The results indicated that with an increasing average thickness loss ratio, the ultimate strength, elastic modulus and yield strength decreased for the tensile coupon specimens. Local buckling deformation was not noticeable until the load reached about 90% of the ultimate load for the non-corroded columns, while local buckling deformation was observed when the load was only 40% of the ultimate load for the corroded columns. The maximum reduction of the ultimate load and critical buckling load was 57% and 81.7%, respectively, compared to those values for the non-corroded columns. The ultimate load of the columns with web thickness reduced by 2 mm was 53% lower than that of the non-corroded columns, which indicates that web corrosion most significantly affects the bearing capacity of the columns with localized corrosion. The results predicted using the design specifications of MOHURD were more accurate than those predicted using the design specifications of AISI.

콘크리트의 변형률국소화에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on the Strain Localization of Concrete)

  • 송하원;서철
    • 콘크리트학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.129-138
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    • 1996
  • 콘크리트의 국소화현상은 콘크리트의 연화거동에 수반되어 변형이 국부적으로 집중되는 현상으로 콘크리트 구조물의 극한하중을 지배한다. 본 연구에서는 연화거동에 따른 변형률국소화현상을 일으키는 콘크리트를 국소영역과 비국소영역으로 나누어 모형화하였으며 불균질재료의 평균화개념을 이용하여 콘크리트의 국소화거동을 정식화하였다. 본 연구에서는 정식화된 모형을 사용하여 일축압축 및 일축인장하중을 받는 콘크리트의변형의 국소화 현상을 재현하였으며, 제안된 모형이 일축하중하의 콘크리트의 국소화거동을 잘 재현할 수 있음을 실제 실험결과와의 비교를 통하여 검증하였다. 해석결과로부터 일축압축하중하의 콘크리트의 국소영역의 크기는 콘크리트의 최대골재치수의 3배가 적당하고, 시편의 길이에 따른 콘크리트의 크기효과도 재현할 수 있음을 보였다. 또한 제안된 모형식에 직접인장시험에서 구해진 인장연화곡선의 사용이 일축인장하의 콘크리트의 국소화현상을 잘 표현하는데 적합함을 알 수 있었다.

SERRATION MECHANISM OF AA5182/POLYPROPYLENE/AA5182 SANDWICH SHEETS

  • Kim, K.J.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제7권4호
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    • pp.485-492
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    • 2006
  • The AA5182/polypropylene/AA5182(AA/PP/AA) sandwich sheets have been developed for application to automotive body panels in future lightweight vehicles with significant weight reduction. It has been reported that the AA5182 aluminum sheet shows $L\"{u}ders$ band because of dissolved Mg atoms that cause fabrication process problem, especially surface roughness. The examination of serration behavior has been made after the tensile deformation of the AA/PP/AA sandwich sheets as well as that of the AA5182 aluminum skins at room and elevated temperatures. All sandwich sheets and the AA5182 aluminum skin showed serration behavior on their flow curves. However, the magnitude of serration was significantly diminished in the sandwich sheet with high volume fraction of the polypropylene core. According to the results of the analysis of the surface roughness following the tensile test, $L\"{u}ders$ band depth of the sandwich sheet evidently showed lower than that of the AA5182 aluminum skin. The strain rate sensitivity, m-value, of the AA5182 aluminum skin was -0.006. By attaching these skins to the polypropylene core, which has relatively large positive value of 0.050, m-value of the sandwich sheets changed to the positive value. The serration mechanism of the sandwich sheets was quantitatively investigated in the point of the effect on polypropylene thickness variation, that on the strain rate sensitivity and that on the localized stress state.

평면 변형 조건에서 일축 인장력을 받는 금속 재료의 불연속 변위 각에 대한 연구 (A Study on the Angle of Localization of a Metal Specimen under Uniaxial Tension with Plane Strain Condition)

  • 박재균;김미림
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.275-281
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    • 2011
  • 일반적으로 인장 시험에 주로 사용되는 납작한 형태의 금속 재료에 천천히 인장력을 가하고 그 힘을 증가시키면 어느 순간에 루더스 밴드(Luders band)라고 불리는 소성 변형의 띠가 갑자기 발생한다. 이 띠들은 일정 각도를 가지고 평행하게 발생하며, 여러 연구자들에 의해 특정 경계조건에 대하여 이 띠가 발생하는 조건과 그 각도에 대한 많은 연구가 선행되어 왔다. 본 연구에서는 평면 응력 조건에서 이루어진 Thomas(1961)의 연구를 기반으로 하고 $J_2$ 소성 변형 조건, 힘의 평형방정식, 그리고 구성방정식을 이용하여 평면 변형 조건에서 발생하는 밴드의 각도를 해석적으로 유도하였다. 이 결과는 음향텐서를 이용한 기존의 연구 결과와 일치함을 확인하였다.

폴리우레탄-에폭시 IPNs의 강인성 (The Toughness of Polyurethane and Epoxy Resins IPNs)

  • 김종석;홍석표
    • 공업화학
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    • 제9권3호
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    • pp.445-450
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    • 1998
  • 에폭시수지와 caster oil(CO)형 폴리우레탄(PU)은 상호침투고분자(IPNs)를 형성하였다. 사슬연장제인 polypropylene ether glycol(PPG)와 가교제인 CO를 사용하여 두 종류의 폴리우레탄을 제조했다. CO를 이용한 COPU/epoxy의 동시중합 상호침투고분자(SINs)는 PPG를 이용한 PPGPU/epoxy SINs보다 상용성이 좋았다. PPGPU/epoxy SINs의 전조성에서 가교구조의 얽힘정도가 감소함에 따라 굴곡강도가 감소하였다. COPU/epoxy SINs은 PPGPU/epoxy SINs에 비해 기계적 물성과 파괴인성이 우수하였다. 실험 결과, 모든 SINs의 파괴단면에서 폴리우레탄의 공동화에 의한 응력백화 현상보다는 전단변형과 크랙의 편향이 관찰되었다.

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다축응력상태에서의 304 스테인리스강의 고온 파괴수명에 관한 연구 (High temperature rupture lifetime of 304 stainless steel under multiaxial stress states)

  • 김호경;정강;정진성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권3호
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    • pp.595-602
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    • 1998
  • Specimens of 304 stainless steel were tested to failure at elevated temperatures under multiaxial stress states, uniaxial tension using smooth bar specimens, biaxial shearing using double shear bar specimens, and triaxial tension using notched bar specimens. Rupture times are compared for uniaxial, biaxial, and triaxial stress states with respect to the maximum principal stress, the von Mises effective stress, and the principal facet stress. The results indicate that the principal facet stress gives the best correlation for the material investigated, and this parameter can predict creep life data under multiaxial stress states with rupture data obtained with specimens under uniaxial stresses. The results also suggest that grain boundary cavitation, coupled with localized deformation processes such as grain boudary sliding, controls the lifetimes of the specimens.