• 제목/요약/키워드: Strain Correction

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계절변화에 따른 PSC 균형 켄틸레버 교량의 장기거동 특성 (Long-term Behavior of FCM Bridges considering Seasonal Temperature Variation - Part 1)

  • 이선호;이학은
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.93-101
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    • 2001
  • 본 연구에서는 계절에 따른 온도 변화를 고려한 건조수축의 예측모델을 제시하여, 실제구조물에서의 계절에 따른 온도변화에 대한 장기 거동 특성을 보다 향상된 방법으로 파악할 수 있는 방법을 제시하였다. 본 연구에서 사용된 건조수축 보정계수식은 계절에 따른 온도변화를 포함한 건조수축의 실제 실험적 데이터들을 사용하여 제안되었으며, FCM 교량의 장기 거동 조사는 현장에서 건조수축의 수치해석 결과를 적용할 수 있는지 없는지를 결정하기 위해 수행되었다. 본 연구에서 채택된 수치해석 방법은 실제 변형율과 차이가 발생하는 일반적인 방법과는 달리 실제 구조물의 거동특성을 매우 유사하게 모사할 수 있는 것으로 나타났다. 결과적으로 본 연구에서 제안된 방법은 FCM 교량의 장기 처짐에 대한 예측을 향상 시킬 것이다.

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탄소성 유한요소법을 이용한 금속인장교정기의 공정변수 설계 (Parametric Process Design of the Tension Levelling with an Elasto-plastic Finite Element Method)

  • 박상래;이형욱;허훈
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.42-48
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    • 2000
  • This paper is concerned with a simulation-based process design for the tension levelling of metallic strips based on the elasto-plastic finite element analysis with reduced integration and hourglass control. The tension levelling process is performed to elongate the strip plastically in combination of tensile and bending strain by a controlled manner so that all longitudinal fibers in the strip have an approximately equal amount of length and undesirable strip shapes are corrected to the flat shape. The analysis deals with a method for calculating the quantitative level of the curl to investigate the roll arrangements and intermesh suitable to elimination of the curl. The analysis provides the information about the intermesh effect on the amount, the tension effect and distribution of the strain as well as the stress in order to determine the amount of elongation for correction of the irregular shape. The desired elongation is referred to determine the number of work rolls and the value of tension. Especially, the analysis investigates tile effect of the mesh size in the non-steady state finite element analysis on the amount and distribution of the strain.

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An element-based 9-node resultant shell element for large deformation analysis of laminated composite plates and shells

  • Han, S.C.;Kim, K.D.;Kanok-Nukulchai, W.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제18권6호
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    • pp.807-829
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    • 2004
  • The Element-Based Lagrangian Formulation of a 9-node resultant-stress shell element is presented for the isotropic and anisotropic composite material. The effect of the coupling term between the bending strain and displacement has been investigated in the warping problem. The strains, stresses and constitutive equations based on the natural co-ordinate have been used throughout the Element-Based Lagrangian Formulation of the present shell element which offers an advantage of easy implementation compared with the traditional Lagrangian Formulation. The element is free of both membrane and shear locking behavior by using the assumed natural strain method such that the element performs very well in thin shell problems. In composite plates and shells, the transverse shear stiffness is defined by an equilibrium approach instead of using the shear correction factor. The arc-length control method is used to trace complex equilibrium paths in thin shell applications. Several numerical analyses are presented and discussed in order to investigate the capabilities of the present shell element. The results showed very good agreement compared with well-established formulations in the literature.

Estimation of semi-rigid joints by cross modal strain energy method

  • Wang, Shuqing;Zhang, Min;Liu, Fushun
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제47권6호
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    • pp.757-771
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    • 2013
  • We present a semi-rigid connection estimation method by using cross modal strain energy method. While rigid or pinned assumptions are adopted for steel frames in traditional modeling via finite element method, the actual behavior of the connections is usually neither. Semi-rigid joints enable connections to be modeled as partially restrained, which improves the quality of the model. To identify the connection stiffness and update the FE model, a newly-developed cross modal strain energy (CMSE) method is extended to incorporate the connection stiffness estimation. Meanwhile, the relations between the correction coefficients for the CMSE method are derived, which enables less modal information to be used in the estimation procedure. To illustrate the capability of the proposed parameter estimation algorithm, a four-story frame structure is demonstrated in the numerical studies. Several cases, including Semi-rigid joint(s) on single connection and on multi-connections, without and with measurement noise, are investigated. Numerical results indicate that an excellent updating is achievable and the connection stiffness can be estimated by CMSE method.

Experimental Evaluation of Percussion Performance for Rock-Drill Drifter

  • Seo, Jaho;Park, Jin-Sun;Kim, Heungsub;Noh, Dae Kyung
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제40권1호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • Purpose: The objective of this study was to understand the operating mechanism of the rock-drill drifter, to explain how to setup an experimental test system and measure the strain of the drifter's rod, and to evaluate the drifter's performance with respect to the impact energy and blow frequency. Methods: The structure of the rock-drill drifter and its operating principle regarding the impact process were analyzed. Static calibration was carried out to calculate the correction factor using a drifter rod as the first step of the experimental test. The impact energy and blow frequency were then calculated based on strain measurements of the drifter's rod. Results: Experimental results showed that the tested drifter elicited a blow frequency of 3330 BPM (Blows Per Minute) and generated impact energy of 170 J/blow. This indicates that the drifter elicits a higher percussion speed and results in a lower impact energy compared to the hydraulic breaker at the same input power. Conclusions: The study proposed methodologies that deal with the experimental setup and the evaluation of the performance of the rock-drill drifter. These methodologies can be extensively used for validating and improving the percussion performance of the drilling equipment.

빙해선박용 강재의 저온특성에 관한 연구 (On the Mechanical Properties at Low Temperatures for Steels of Ice-Class Vessels)

  • 민덕기;심천식;신동완;조상래
    • 대한조선학회논문집
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    • 제48권2호
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    • pp.171-177
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    • 2011
  • Tensile tests were conducted at low temperatures for the steel materials which are used for outer shell of the vessels making transit through the polar regions. The selected steel materials were GL-DH32, GL-DH36 and GL-EH36. In comparison with the results at room temperature, the yield stress increases approximately by 10 to 13 percent at $-30^{\circ}C$ and by 13 to 19 percent at $-50^{\circ}C$ while the tensile strength increases about by 9 percent at $-30^{\circ}C$ and 11 to 14 percent at $-50^{\circ}C$. To obtain true stress-true strain, i.e. correct plastic hardening characteristics, Bridgman's(1952) necking correction formula was introduced taking triaxial state of stresses after onset of diffuse necking into consideration. Photographs of fractured surfaces were taken by using Scanning Electron Microscope immedately after tensile tests completed and one for GL-EH36 has been presented in this paper.

개선된 자연변형률 쉘 요소를 이용한 판의 진동해석 (Dynamic Analysis of Plates using a Improved Assumed Natural Strain Shell Element)

  • 이원홍;한성천;박원태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.2284-2291
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    • 2010
  • 본 논문에서는 회전관성과 전단변형이 고려된 8절점 쉘 요소를 이용한 판의 진동해석을 연구하였다. 면내 잠김과 전단 잠김 현상을 극복하기 위하여 가정자연변형률 방법을 이용하였다. 8절점 쉘 요소의 성능 향상을 위해 새로운 보간점의 조합을 이용한 가정변형률 방법을 사용하였다. Reissner-Mindlin 이론에 근거한 개선된 1차 전단변형이론을 적용하여 회전관성을 고려하였으며 전단보정계수를 사용하지 않았다. 본 연구의 결과를 검증하기 위해 참고문헌의 직사각형 판의 동적 해석결과를 제시하였다. 해석결과는 참고문헌의 결과와 잘 일치하였다. 또한 감쇄효과가 고려된 판의 진동해석을 수행하였다.

유압벌지실험을 이용한 순 티탄늄 판재의 소성유동곡선 평가(제2보) (Evaluation of plastic flow curve of pure titanium sheet using hydraulic bulge test)

  • 김영석;김진재
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.718-725
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    • 2016
  • 본 논문에서는 대형 선박의 판형 열교환기 등에 널리 이용되고 있는 순 티타늄 판재의 소성변형을 유한요소해석하기 위한 기초 데이터로서 순 티타늄 판재의 유동곡선을 평가하였다. 순 티타늄 판재의 프레스 가공 시에 판재에는 국부적으로 큰 소성변형이 발생하고 있다. 그러나 기존의 단축 인장실험에서 얻을 수 있는 소성변형률이 낮아서 티타늄 판재의 가공공정 설계를 위한 유한요소해석의 정밀도를 떨어뜨리는 경우가 있다. 본 연구에서는 큰 소성변형률 까지 안정적으로 성형이 가능한 유압벌지실험을 수행하여 재료의 소성변형에서 가공경화특성을 나타내는 유동곡선으로써 진응력-진변형률 선도를 구하였고 그 결과를 인장실험 결과와 비교하였다. 순 티타늄 판재의 유압벌지실험에서 재료의 변형률은 3D 디지털 영상상관법을 이용한 ARAMIS 시스템으로 실시간 측정된다. 이 유압벌지실험으로부터는 소성 변형률이 0.65 이상 까지도 안정적으로 재료의 소성유동곡선을 얻을 수 있었으며 그 결과는 Kim-Tuan 이 문헌 17[Y.S. Kim, J.H. In, Korean Acadmia-Ind. Coop. Soc.,(be in print), 2016] 의 연구에서 제안한 가공경화식으로 잘 핏팅됨을 알 수 있었다.

의사정적재하시험 응답보정계수에 의한 교량 해석모델 보정의 타당성 분석 (Feasibility Analysis of the Bridge Analytical Model Calibration with the Response Correction Factor Obtained from the Pseudo-Static Load Test)

  • 한만석;신수봉
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.50-59
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    • 2021
  • 현재 공용중인 교량에 대한 재하시험으로 계측한 응답과 초기해석모델의 해석 응답을 비교하여 응답보정계수를 계산하고, 이 모델을 사용하여 내하율과 내하력을 평가하는 방법을 적용하고 있다. 그러나 이러한 응답보정계수는 계측 위치와 하중 조건에 따라 변동하는 값을 준다. 특히 초기해석모델이 교량의 거동에 합당하지 않은 경우, 그 변동 폭이 크며 보정된 모델에 의한 해석 응답이 계측된 응답과 동떨어진 결과를 줄 수 있다. 본 연구에서는 저속으로 주행하는 차량의 다양한 하중 조건에서 동적 성분을 제거한 정적 응답을 얻기 위해 의사정적재하시험법을 적용하였다. 두 개의 유사한 PSC-I 거더교에서 정적 응답을 계측하고, 두 교량 각각에 대한 변위와 변형률에 대한 응답보정계수를 계산하였다. 초기해석모델이 제대로 설정되어 있지 않다면, 평균적으로 구한 응답보정계수로 보정한 모델의 해석 응답이 계측 응답과 오차범위 내에 들어오는지 않음을 확인하였다.

사질지반에서 액상화 저항에 대한 선행전단응력의 영향 (Preshear Influence for Liquefaction Resistance in Sand)

  • 윤여원;김한범;김방식
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.315-322
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    • 2003
  • Cyclic simple shear tests were performed to find out the effect of preshear on dynamic strength of the sandy soil. Tests were performed for the specimens with 40% and 60% of relative density, under three different effective vertical stress of 50, 100 and 200kPa. For 50 and 100kPa, preshear ratios 0.00, 0.08, 0.12 and 0.16 were given, respectively, For low and high relative densities, two different results are shown in dynamic tests. Under the dense conditions, the maximum shear stress ratio($\tau$$\_$cyc//$\sigma$$\_$vo/) and the cyclic shear stress ratio($\tau$$\_$cyc//$\sigma$$\_$vo/) causing a certain shear strain increase with augmenting preshear ratio(${\alpha}$). However, the maximum shear stress ratio and the cyclic shear stress ratio increase or decrease with increasing preshear ratio under the loose conditions. Correction factor(K$\_$${\alpha}$/) for preshear increases at an early stage and then decreases with increasing preshear ratio at loose condition and increase with increasing preshear ratio at dense condition. Correction factor (K$\_$${\alpha}$,Max/) for preshear increases with the increasing preshear ratio irrespective of relative density, and the value of has same behavior as K$\_$${\alpha}$/.

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