• Title/Summary/Keyword: hardening rule

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Numerical simulations of localization of deformation in quasi-brittle materials within non-local softening plasticity

  • Bobinski, J.;Tejchman, J.
    • Computers and Concrete
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    • 제1권4호
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    • pp.433-455
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    • 2004
  • The paper presents results of FE-calculations on shear localizations in quasi-brittle materials during both an uniaxial plane strain compression and uniaxial plane strain extension. An elasto-plastic model with a linear Drucker-Prager type criterion using isotropic hardening and softening and non-associated flow rule was used. A non-local extension was applied in a softening regime to capture realistically shear localization and to obtain a well-posed boundary value problem. A characteristic length was incorporated via a weighting function. Attention was focused on the effect of mesh size, mesh alignment, non-local parameter and imperfections on the thickness and inclination of shear localization. Different methods to calculate plastic strain rates were carefully discussed.

알루미늄 합금 박판 스탬핑 공정의 단면 성형 해석 (Sectional Forming Analysis of Stamping Processes for Luminum Alloy Sheet metals)

  • 이광병;이승열;금영탁
    • 소성∙가공
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    • 제6권4호
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    • pp.279-290
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    • 1997
  • The sectional forming analysis of stamping pocesses for aluminum alloy sheet metals was investigated. For the modeling of the anomalous behavior of aluminum alloy sheet. the Barlat's strain rate potential and Hill's 1990 non-quadratic yield theory with an isotropic hardening rule were employed. The rigid-viscoplastic FEM formulation which solves equilibrium equation for plane-strain stage with mesh-normal geometric constraints was derived. A new method to determine the Barlat's anisotropic coefficients was also suggested. To verify the validity of the formulation, the stretch and draw forming processes of a square cup were simulated.

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저싸이클 피로해석을 위한 용접 토우부 노치 응력-변형을 해석 (Notch Strain Analysis for Low Cycle Fatigue of Welded Joint)

  • 김유일;강중규;심천식;이성근
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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    • pp.112-114
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    • 2005
  • Direct nonlinear finite element analysis was carried out using nonlinear kinematic hardening model which was calibrated based on the experimentally determined material properties to obtain notch stress-strain state under cyclic load. By comparing numerical results and experimental data, conclusion was made on how well analysis results match physical phenomenon. Also, suggestion was made on what material curve should be used in conjunction with traditional Neuber/Glinka's rule to take into account the effect of material heterogeneity in its application to welded joint.

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Investigation on low velocity impact on a foam core composite sandwich panel

  • Xie, Zonghong;Yan, Qun;Li, Xiang
    • Steel and Composite Structures
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    • 제17권2호
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    • pp.159-172
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    • 2014
  • A finite element model with the consideration of damage initiation and evolution has been developed for the analysis of the dynamic response of a composite sandwich panel subject to low velocity impact. Typical damage modes including fiber breakage, matrix crushing and cracking, delamination and core crushing are considered in this model. Strain-based Hashin failure criteria with stiffness degradation mechanism are used in predicting the initiation and evolution of intra-laminar damage modes by self-developed VUMAT subroutine. Zero-thickness cohesive elements are adopted along the interface regions between the facesheets and the foam core to simulate the initiation and propagation of delamination. A crushable foam core model with volumetric hardening rule is used to simulate the mechanical behavior of foam core material at the plastic state. The time history curves of contact force and the core collapse area are obtained. They all show a good correlation with the experimental data.

유한요소법을 이용한 축대칭 다단계 딥드로잉 금형 설계 해석 (Axisymmetric Multi-Stage Deep Drawing Die Design Analysis Using Finite Element Method)

  • 이동호;이승열;금영탁
    • 소성∙가공
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    • 제7권6호
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    • pp.594-602
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    • 1998
  • The design analysis of axisymmetric, multi-stage deep drawing dies was performed using the rigid-viscoplastic finite element formulation. In the formulation the axisymmetric CFS algorithm was employed. Hill's non-quadratic normal anisotropic yield criterion and isotropic hardening rule were considered. For trial initial displacements and tool contact points. the geometric force equilibrium method was adopted. In order to see the validity of the formulation, the multi-stage deep drawing processes of shell-cylinder front part of hydraulic booster were simulated. The simulation showed good agreements with measurments and PAM-STAMP results.

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강재 모멘트 골조의 비선형 지진 해석을 위한 IBS 보 요소 (IBS Beam Element for Nonlinear Seismic Analysis of Steel Moment Frames)

  • 김달성;김동성;김기동;고만기
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권2A호
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    • pp.233-242
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    • 2008
  • 본 연구는 지진운동의 영향 하에서 강제 모멘트 골조로 이루어진 post-Northridge(덮개판) 연결부를 갖는 보의 탄성 및 비탄성 거동을 모델하기 위한 부등단면 보(IBS 보) 요소를 제시한다. 덮개판(IBS) 연결부를 갖는 부등단면 보의 탄성강성 매트릭스는 수치적분이 필요치 않은 수식으로 표현된다. 소성모델은 분포형이며 강체링크로 연결된 일련의 비선형 힌지로 구성 되어있고 경화법칙은 단조 및 임의 주기 하중에 대한 비탄성 거동과 국부좌굴의 효과를 고려할 수 있다. 또한 IBS 보 요소에 대한 항복면, 강성 변수, 그리고 경화(혹은 연화) 법칙 변수의 결정과정을 기술하였고 IBS 보 요소의 해석결과를 실험 및 FEM 해석결과와 비교하였다. IBS 보 요소의 해석결과는 실험 및 FEM 결과와 좋은 상관관계를 보였다.

p-Version 비선형 유한요소모델링과 실험적 검증에 의한 팻취 보강된 RC보와 슬래브의 극한강도 산정 (Numerical Prediction of Ultimate Strength of RC Beams and Slabs with a Patch by p-Version Nonlinear Finite Element Modeling and Experimental Verification)

  • 안재석;박진환;우광성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.375-387
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    • 2004
  • 팻취 보강된 철근콘크리트 구조물 해석을 위한 p-version 비선형 유한요소 모델이 제시되었다. 이방성 적층평판이론에 기초를 둔 제안된 모델은 Total Lagrangian기법에 기초한 von Karman의 대변형-소변형률 이론과 증분소성이론(incremental theory of plasticity)을 적용하였다. 콘크리트의 경화법칙(hardening rule)과 그에 따른 파괴기준을 고려하고, 단부 계면 층분리 모델(plate-end interfacial debonding model) 즉, 보강판 끝 부분에서의 콘크리트 탈락에 대한 기준으로서 Oehlers Model과 Raoof and Zhang Model을 사용하였다. 콘크리트는 두께 방향으로 층상화기법(layered model)이 이용되며, 철근과 보강판은 환산층(smeared reinforcing layer)으로 계산되도록 하였다 적분형 르장드르 다항식이 형상함수로 사용되며, 절점에서의 응력값 산출을 위해 Gauss Lobatto 수치적분법을 사용하였다. 본 연구의 목적은 p-version 유한요소법을 사용하여 RC구조물에 대한 수피해의 정확도 및 모델의 단순성을 높인 수 있도록 하였다. 따라서, 철근과 콘크리트모델에 대한 이론적 근거는 기존의 연구문헌에 근거를 두었으며, 수치해석의 적정성은 팻취 보강된 RC보와 슬래브에 대한 문헌의 실험치 및 해석치와 비교 분석되었다.

p-Version 비선형 유한요소모텔에 의한 2방향 철근 콘크리트 슬래브의 역학적 거동해석 (Structural Behavior Analysis of Two-way RC Slabs by p-Version Nonlinear Finite Element Model)

  • 조진구;박진환
    • 한국농공학회논문집
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    • 제47권4호
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    • pp.15-24
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    • 2005
  • This study is focused on modeling to predict the behavior of two-way RC slabs. A new finite element model will be presented to analyze the nonlinear behavior of RC slabs. The numerical approach is based on the p-version degenerate shell element including theory of anisotropic laminated composites, theory of materially and geometrically nonlinear plates. In the nonlinear formulation of this model, the total Lagrangian formulation is adopted with large deflections and moderate rotations being accounted for in the sense of von Karman hypothesis. The material model is based on the Kuper's yield criterion, hardening rule, and crushing condition. The validity of the proposed p-version nonlinear RC finite element model is demonstrated through the load-deflection curves and the ultimate loads. It is shown that the proposed model is able to adequately predict the deflection and ultimate load of two-way slabs with respect to steel arrangements and steel ratios.

강재 모멘트 골조의 비선형 지진 해석을 위한 부등단면 보 요소 II: 모델의 검증 (Non-Prismatic Beam Element for Nonlinear Seismic Analysis of Steel Moment Frames II: Verification of Model)

  • 황병국;전충하;김기동;고만기
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.37-46
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    • 2007
  • 본 연구는 강재 모멘트 골조의 비선형 지진 해석을 위한 부등단면 보 요소에 관한 두 개의 동반논문 중에서 두 번째 논문이다. 동반논문에서는 지진운동 하의 단면감소(RBS) 강재 보의 탄성 및 비탄성 거동을 정의하기 위한 부등단면 보(RBS 보) 요소를 제시하였고 본 연구에서는 RBS 보 요소에 대한 항복면, 강성 변수, 그리고 경화(혹은 연화) 법칙 변수의 결정과정을 기술하였고 RBS 보 요소의 해석결과를 실험 및 유한요소 해석(FEM) 결과와 비교하였다. RBS 보 요소의 해석결과는 실험 및 FEM 결과와 좋은 상관관계를 보였다.

비탄성 강재 부재의 좌굴 해석 (Buckling Analysis of Inelastic Steel Members)

  • 길흥배
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권1호통권44호
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    • pp.29-43
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    • 2000
  • 본 연구에서는 비탄성 부재들의 좌굴 강도를 결정하기 위한 계산적으로 효율적인 비탄성 좌굴해석 프로그램이 개발되었다. 본 프로그램은 휨 좌굴, 휨-비틂 좌굴 혹은 국부좌굴에 의해 붕괴되는 탄성과 비탄성 부재들의 좌굴 강도 및 형상을 결정할 수 있다. 일축 대칭이나 2축 대칭인 I 형 부재를 해석할 수 있다. 복부판은 판 요소를 이용하여 모델되고, 플랜지는 보 요소로 모델되었다. 재료의 비탄성 응력-변형률 관계를 모사하기 위하여 다선형 등방경화 법칙과 증분이론이 사용되었다. 프로그램은 이론치와 실험값들을 이용하여 입증되었다. 프로그램의 결과는 이론치 및 실험값들과 잘 일치였다.

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