• 제목/요약/키워드: Plane strain condition

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평면변형률상태에서의 von Mises 항복기준의 특성에 관한 이론적 연구 (Analytical Study on Characteristics of von Mises Yield Criterion under Plane Strain Condition)

  • 이승현;김병일
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.6391-6396
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    • 2015
  • 2차원 응력조건에 대한 von Mises 항복기준의 특징을 살펴보기 위해 탄성변형률이 0이 되는 평면변형률 조건과 소성변형률증분이 0이 되는 평면변형률 조건을 고려해 보았다. 탄성변형률이 0인 평면변형률조건을 통해 얻은 항복함수와 평면응력조건에서의 항복함수는 기하학적으로 타원을 나타내는데 두 경우에 대한 기하하적 비교를 타원의 장, 단축의 길이비와 이심률의 비로 나타낼 때 단축비는 같았으나 장축비 및 이심률의 비는 포아송비의 함수로 표현되었다. 탄성변형률이 0인 평면변형률조건을 통해 얻은 von Mises 항복기준에 대하여 탄성거동을 보이는 영역은 포아송비가 커짐에 따라 넓어짐을 알 수 있었다. 소성변형률증분이 0인 평면변형률조건을 통해 관련유동법칙을 써서 항복함수를 구하였는데 기하하적으로 볼 때 평면응력조건에서의 항복함수가 타원임과는 달리 직선을 나타내었으며 평면응력조건일 때보다 탄성거동영역이 컸다.

유사 평면변형률 유한요소를 사용한 실린더 문제의 해석 (Finite Element Analyses of Cylinder Problems Using Pseudo-General Plane Strain Elements(Planar Constraint))

  • 권영두;권현욱;신상목;이찬복
    • 한국해양공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.66-75
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    • 2003
  • Long cylinder, subjected to internal pressure, is important in the analysis and design of nuclear fuel rod structures. In many cases, long cylinder problems have been considered as a plane strain condition. However, strictly speaking, long cylinder problems are not plane strain problems, but rather a general plane strain (GPS) condition, which is a combination of a plane strain state and a uniform strain state. The magnitude of the uniform axial strain is required, in order to make the summation of the axial force zero. Although there has been the GPS element, this paper proposes a general technique to solve long cylinder problems, using several pseudo-general plane strain (PGPS) elements. The conventional GPS elements and PGPS elements employed are as follows: axisymmetric GPS element (GA3), axisymmetric PGPS element (PGA8/6), 2-D GPS element (GIO), 3-D PGPS element (PG20/16), and reduced PGPS elements (RPGA6, RPG20/16). In particular, PGPS elements (PGA8/6, PG20/16) can be applied in periodic structure problems. These finite elements are tested, using several kinds of examples, thereby confirming the validity of the proposed finite element models.

Theoretical analysis of tensile stresses and displacement in orthotropic circular column under diametrical compression

  • Tsutsumi, Takashi;Iwashita, Hiroshi;Miyahara, Kagenobu
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제38권3호
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    • pp.333-347
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    • 2011
  • This paper shows the solution for an orthotropic disk under the plane strain condition obtained with complex stress functions. These stress functions were induced by Lekhnitskii and expanded by one of the authors. Regarding diametrical compression test, the finite element method poses difficulties in representing the concentrated force because the specimens must be divided into finite elements during calculation. On the other hand, the method shown in this study can exactly represent this force. Some numerical results are shown and compared with those obtained under the plane stress condition for both stress and displacement. This comparison shows that the differences between the tensile stresses occurred under the plane strain condition and also that the differences under a plane stress condition increase as the orthotropy ratio increases for some cases.

평면변형률 조건에서 다짐화강토의 변형과 강도특성 (Deformation and Strength Characteristics of Compacted Weathered Granite Soil under Pland Strain Condition)

  • 정진섭
    • 한국농공학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.70-79
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    • 1999
  • The lower ground of structure, in which the strip loads, such as earth dams and embankments , are signiificantly working on , is required to be interpreted as a state of plane strain where the strain of intermediated principal stress direction is put '0' . The plane strain state is frquently observed in actural soil engineering case. For those case, drained stress-strain and strength behavior of Iksan weathered granite soil prepared in cubical specimens with cross-anisotropic fabric was studied by conventional triaxial compression, plane strain and cubial triaxial tests with independent control of the three principal stress. All specimens were loaded under conditions of principl stress directions fixed and aligned with the directions of the material axes. As a result of research , when a ground condition is analyzed under plane strain state, the shear strength obtained from the conventional triaxial compression test can be understimated.

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디지털 이미지 코릴레이션 기법으로 평가한 평면변형률 시험의 단부 구속 효과 (Restrained Effect of End Plate on Plane Strain Test Evaluated by Digital Image Correlation Method)

  • 장의룡;추윤식;이원택;정충기
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.22-33
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    • 2008
  • The plane strain test has been used widely in order to examine the stress-strain relation and failure behavior. Its advantages are more realistic simulation of deformation and failure behaviors of soils. Most plane strain tests have been carried out with restrained end plates due to difficulties in manufacturing the equipment with free end condition and also performing it. In this study, plane strain tests with/without bottom plate restraint were performed on Jumunjin-sand. The measurement of overall and local deformation was accomplished by digital image correlation technique as well as external LVDT. By applying digital image correlation method using two consecutive images captured through the transparent wall, local deformation behavior of various parts inside the specimen was estimated. From digital image analysis result, the restrained effect of end plate was examined about formation and development of shear band, and deformation mechanism of sand under plane strain condition.

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강소성 유한요소법을 이용한 자동차 판넬 성형공정의 평면 변형해석 (Plane-Strain Analysis of Auto-Body Panel Using the Rigid-Plastic Finite Element Method)

  • 양동열;정완진;송인섭;전기찬;유동진;이정우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.169-178
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    • 1991
  • 본 연구에서는 평면 변형률 강소성 유한요소법을 이용하여 유한요소 수식화를 유도하고 금형이 해석저인 함수로 묘사되는 드로잉 공정을 해석하고, 금형이 해석적인 함수로 묘사되지 않는 실제적인 자동차 성형품의 드로잉 공정을 해석하여 기존의 결과 와 비교하여 본 방법의 타당성을 검토하였다.

평면변형율 조건 하의 회전하는 $90^{\circ}$ 곡덕트 내 난류유동의 전산해석 (Numerical Simulation of Turbulent Flows Under a Plane Rate of Strain Condition in a Rotating $90^{\circ}$ Curved Duct)

  • 권혁중;안정수;최영돈
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.485-490
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    • 2000
  • The effect of curvature, rotation, variable cross-section can make very complex flow pattern in turbo-machinery such as Pumps, compressors, turbines, In this study of turbulent flow characteristics rotating $90^{\circ}$ curved duct under a Plane rate of strain condition is computationally analyzed. The objective of this study is to understand the complex turbulent flow phenomena in turbo-machinery passage by analyzing the modeled rotating $90^{\circ}$ curved duct flow. RSM(Reynolds Stress Model) was employed for the turbulence modeling of Reynolds stress in momentum equations proposed by Shin(1995). The three dimensional computational code which adopts RSM for trubulence modeling was newly developed for the generalized curvilinear coordinate.

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평면변형시험을 이용한 화강풍화토의 응력-변형률 특성 (Stress-Strain Characteristics of Weathered Granite Soil in Plane Strain Test)

  • 김유성;이진광;김재홍
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.37-46
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    • 2014
  • 다양한 지반조건을 갖고 있는 지반구조물들은 공사 설계에 대한 특성에 따라 안정성 해석을 하여 설계와 시공이 되어야 한다. 일반적으로 지반의 강도정수들은 삼축압축시험으로 분석한 결과를 설계시공에 적용하여 안정성을 해석한다. 띠하중과 같은 응력을 받고 있는 댐, 제방, 옹벽 등은 한방향의 변형이 구속되어 있는 평면변형 조건의 지반구조물들이다. 지반 조건에 맞는 안정성 해석은 적절한 강도정수들의 적용에 의해서 이루어져야 한다. 삼축압축시험에 의한 강도정수 적용은 이러한 지반구조물들을 설계할 때, 안전율이 과소평가되어 시공성과 경제성에 불리하게 작용한다. 본 연구는 화강풍화토를 대상으로 삼축압축시험과 평면변형시험을 통하여 강도정수를 산정하고 상대밀도에 따른 강도 증가에 대한 경향을 분석하고자 한다. 삼축압축시험은 응력경화가 지속적으로 발생하기 때문에 최대 변형률 15%에서 한계파괴응력을 결정짓는 반면에, 평면변형 조건에서 수행되는 시험은 강도가 증가하면서 2번의 뚜렷한 응력경화를 나타내었고, 강도정수를 결정할 수 있는 항복응력을 구분할 수 있었다.

새로운 평면변형률 시험장비의 개발과 적용성 검증 (A Newly-developed Plane Strain Testing Device and Its Applicability)

  • 김창엽;이용선;정충기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.5-14
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    • 2006
  • 본 연구에서는 평면변형률조건하에서 발생 가능한 다양한 응력조건을 보다 자유롭게 구현할 수 있는 간편한 형태의 평면변형률 시험장비를 새롭게 개발하였다. 개발된 시험장비의 적용성은 먼저 이상화된 가정조건하에서 이론적으로 검토되었으며, 실제 점성토시료에 대한. 일련의 평면변형률시험을 통해 실험적으로 확인 검증되었다. 그 결과 개발된 시험장비는 기존의 평면변형률 시험장비들에 비해 광범위한 적용성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 개발된 시험장비는 일반적인 삼축시험용 재하장치만으로도 다양한 응력조건에 대한 평면변형률시험이 가능하므로, 향후 관련분야에서 그 활용도가 매우 높을 것으로 기대된다.