• Architectural research
• /
• 제20권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 2018

Nonlinear analysis of reinforced concrete (RC) structures is performed by using isogeometric Reissner-Mindlin (RM) shell element. The elasto-plastic constitutive model is employed to express the nonlinear behavior of concrete material and the equivalent smeared steel layer is introduced to represent steel reinforcement. The arc-length control method is used to produce the entire load-displacement path of RC structures. Finally, three benchmark tests are carried out to verify the performance of the present shell element. From isogeometric analysis, the present results show a good agreement with experimental results and it is provided as future benchmark test solutions.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제17권1호
• /
• pp.104-115
• /
• 1999

판재의 비드 용접과정에서 열응력과 각변형의 발생기구 및 크기를 판재 단면에 대한 2차원 유한 요소해석을 통해 규명하고자 할 때 판재의 3차원 특성을 판재 길이의 크기효과로 간주하여, 구속경계조 건으로 설정함으로써 2차원 해석으로도 더욱 실제에 근접한 현상해석이 가능함을 제안하고자 하였다. 먼저 용접 입열에 의한 판재 내부의 천이 온도분포를 해석하였고, 이를 열응력 해석에 활용하였다. 2차 원 열응력 해석에 있어, 용접도중에 단면 전체가 길이 방향으로 동일한 크기의 변위를 한다고 가정하여 일정 변위를 길이 방향 경계조건으로 설정하고, 판재의 길이에 따라 각변형의 발생이 구속된다고 가정 하여, 판재의 길이에 의한 구속효과를 상당 구속력으로 간주하여 이를 단면 부재의 회전방향에 대한 경 계조건으로 설정함으로써 판재의 3차원 특성을 고려하고자 하였다. 제안된 방법에 의한 응력 분포 형태, 각변형 크기 등의 해석 결과가 기존의 2차원 해석 결과에 비해 실제에 더 근접함을 보여 주었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.1348-1353
• /
• 2006

In this paper, nonlinear elasto-plastic analysis was performed to investigate the stability of the rapid embankment under undrained condition. The commercial code ABAQUS/Standard was used in the study. Resonant Column test (RC test) results and Ramberg-Osgood model were utilized to simulate the nonlinear behavior of soft clay. Ramgerg-Osgood model was tested whether it simulates the nonlinear behavior of the soil properly in first. Then the analysis result was compared with the previous research results. It was found that the Ramberg-Osgood model matched well with the soil behavior of soft clay in the rapid embankment under undrained condition.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제8권2호
• /
• pp.19-25
• /
• 2004

일반적으로 운동방정식을 풀기 위해 많이 이용되는 선형근사모델은 계산이 용이한 반면에 큰 변형상태에서는 그 오차가 커지는 단점이 있다. 따라서 엄밀한 구조물의 응답해석을 위해서는 물성과 기하에 대한 비선형성을 고려해야 한다. 또한, 강과 같이 연성이 큰 재료는 소성 변형을 일으키면서 소산되는 에너지의 대부분이 열로 변하게 되며, 이 열은 열역학 제1 법칙과 2 법칙에 따라 다른 부분으로 전달된다. 이렇게 전달된 열은 온도를 상승시켜 재료의 강도를 약화시키는 역할을 하며, 이것이 다시 구조물의 응답에 영향을 미친다. 본 논문에서는 지진 등의 큰 하중을 받거나 화재로 인한 열 하중을 받는 강구조물의 비선형 대 변형 현상을 적절히 해석할 수 있는 열-탄소성 물성모델을 제안하고 3차원 유한요소해석을 수행하려다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.11-17
• /
• 1997

Simple and efficient way of nonlinear analysis considering elasto-plastic large deformation is introduced to calculate the strength of ring-stiffened cylinears subject to combined load of axial compression and lateral pressure. Parametric study gives various collapse modes according to the combination ratio of axial compression and lateral pressure, interaction between axial compression and lateral pressure and imperfection sensitivity of ultimate strength.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2004년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.312-319
• /
• 2004

This paper is mai y focused to develop new concrete material model such as ultimate failure surface in compression-compression region, hardening rule and cracking criteria which are basically used in the nonlinear finite element analysis of nuclear prestressed concrete containment building. From the Kepri's experimental results, failure surface of the concrete based on the elasto-plastic material model is modified and new cracking criteria is proposed. Nonlinear FE analysis program using a new material model is implemented to analysis plane concrete. Finally, numerical simulation to compare the performance of the new material model with experimental results is employed. The numerical results by the proposed model in this study agree very well with the experimental data.

• Interaction and multiscale mechanics
• /
• 제6권2호
• /
• pp.237-255
• /
• 2013

In this paper, a meshfree-enriched finite element method (ME-FEM) is introduced for the large deformation analysis of nonlinear path-dependent problems involving contact. In linear ME-FEM, the element formulation is established by introducing a meshfree convex approximation into the linear triangular element in 2D and linear tetrahedron element in 3D along with an enriched meshfree node. In nonlinear formulation, the area-weighted smoothing scheme for deformation gradient is then developed in conjunction with the meshfree-enriched element interpolation functions to yield a discrete divergence-free property at the integration points, which is essential to enhance the stress calculation in the stage of plastic deformation. A modified variational formulation using the smoothed deformation gradient is developed for path-dependent material analysis. In the industrial metal forming problems, the mortar contact algorithm is implemented in the explicit formulation. Since the meshfree-enriched element shape functions are constructed using the meshfree convex approximation, they pose the desired Kronecker-delta property at the element edge thus requires no special treatments in the enforcement of essential boundary condition as well as the contact conditions. As a result, this approach can be easily incorporated into a conventional displacement-based finite element code. Two elasto-plastic problems are studied and the numerical results indicated that ME-FEM is capable of delivering a volumetric locking-free and pressure oscillation-free solutions for the large deformation problems in metal forming analysis.

• 전산구조공학
• /
• 제2권1호
• /
• pp.71-78
• /
• 1989

보의 비선형 해석프로그램의 개발에 있어서 변형연화현상을 고려해 주기 위하여 한점의 변위를 점증시키면서 구조물의 나머지 변위와 가해지는 하중들을 구하는 변위제어법을 사용하였으며, 신속한 결과의 도출을 위하여 단면의 성질인 모멘트-곡률 곡선을 이용하였다. 이때 변형연화현상으로 인하여 요소길이에 따라 같은 구조물일지라도 해석결과가 다르게 나타나는데 이 점을 보완해 주기 위해서 파괴에너지 개념을 도입하여 모멘트-곡률 곡선을 보정하였으며, 비선형 해석을 보다 단순화시키기 위하여 과다철근보에 대해서는 탄성-연화, 과소철근보에 대해서는 탄성-소성-연화로 선형화된 모델을 사용하였다. 이러한 본 해석프로그램을 이용하여 실험된 철근콘크리트 보들을 해석한 결과 보의 하중-처짐 곡선은 실험결과와 거의 일치함을 보였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제8권3호
• /
• pp.323-359
• /
• 2015

This paper presents an elasto-plastic model for determination of the ground response curve of a circular underwater tunnel excavated in elastic-strain softening rock mass compatible with a nonlinear Hoek-Brown yield criterion. The finite difference method (FDM) was used to propose a new solution to calculate pore water pressure, stress, and strain distributions on periphery of circular tunnels in axisymmetric and plain strain conditions. In the proposed solution, a modified non-radial flow pattern, for the hydraulic analysis, is utilized. To evaluate the effect of gravitational loads and variations of pore water pressure, the equations concerning different directions around the tunnel (crown, wall, and floor) are derived. Regarding the strain-softening behavior of the rock mass, the stepwise method is executed for the plastic zone in which parameters of strength, dilatancy, stresses, strains, and deformation are different from their elasto-plastic boundary values as compared to the tunnel boundary values. Besides, the analytical equations are developed for the elastic zone. The accuracy and application of the proposed method is demonstrated by a number of examples. The results present the effects of seepage body forces, gravitational loads and dilatancy angle on ground response curve appropriately.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제20권3호
• /
• pp.409-419
• /
• 2008

율리신-이바노브 항복 조건을 이용하여 4절점 순수변위 준적합 쉘요소의 정식화를 제안하였다. 기하강성 행렬은 그린 변형률 텐서를 이용하여 휨변형률 및 전단변형률도 기하강성행렬에 고려되었다. 그 결과 접선강성행렬의 해석적인 적분으로 비선형 해석시 매우 효율적으로 계산이 되고 있다. 이 정식은 변형률 경화의 이바노브-유리신 항복조건을 이용하여 재료 비선형 해석시에도 쉽게 적분이 된다. 즉 두께 방향의 적층 적분을 하지 않는 율리신-이바노브의 정식은 대규모의 쉘 구조에도 계산상 아주 적합하다. 검증된 수치 예제에서 만족스러운 결과를 보여주고 있다.