In order to investigate the strength and deformation anisotropy of compacted decomposed granite soils, a series of unsaturated-drained triaxial compression tests were performed. The sample used in the study was decomposed granite soil from Shimonoseki in Yamaguchi prefecture. The sample had three different angles of the axial (major principal) direction to the sedimentation plane (compaction plane), 0, 45 and 90 degrees. The compression strain of specimens subjected to isotropic compression was strongly influenced by the sedimentation angle. In addition, the time dependence was independent of the sedimentation angle in relation to the deformation behavior during the secondary compression process. The effect of the sedimentation angle on the triaxial compression strength and deformation was clear with low confining stress. Moreover, it was recognized that although the sedimentation angle and preparation methods were different, the dilatancy rate was relative to the increment of strength due to dilatancy. Therefore, it may be concluded that the compacted specimen has anisotropic mechanical properties similar to those of sand with initial fabric anisotropy.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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2001.10a
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pp.62-65
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2001
The effects of the initial torture of workpiece as well as the process conditions such as punch speed and lubrication on the formablity of sheet stretching are investigated by experiments. Two types of the initial textures of aluminum sheet plane strain compression torture and recrystallization texture are chosen since those are the most common in practice. Punch loads vs depth and thickness strain distributions along radial directions having the slope of $0^{\circ},\;45^{\circ},\;90^{\circ}$ with rolling directions are reported for hemishperical punch stretchings under a variety of process conditions.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2003.10a
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pp.179-186
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2003
This paper describes an extension of a numerical model, which was developed to simulate the nonlinear behavior of reinforced concrete (RC) structures subject to monotonic in-plane shear. While maintaining all the basic assumptions adopted in defining the constitutive relations of concrete under monotonic loadings, a hysteretic stress-strain relation of concrete, which crosses the tension-compression region, is defined. In addition, curved unloading and reloading branches inferred from the stress-strain relation of steel considering the Bauschinger effect are used. Modifications of the stress-strain relation of concrete and steel are also introduced to reflect a pinching effect depending on the shear span ratio and to represent an average stress distribution in a cracked RC element, respectively.
Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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2000.11a
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pp.157-160
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2000
In author's previous paper, a finite element algorithm was presented to calculate the buckling and crippling stresses of composite laminated stringers. In this study, for the validation of the finite element analysis, Z-section composite stringers of different lengths and flange-widths were tested in axial compression. The stacking sequence of graphite/epoxy is [$\pm$45/0/90]s. Strain gages were attached to each specimen to get the strain response. Deflection and end-shortening were obtained by a displacement transducer. The buckling and crippling loads are determined from the strain response, load vs. end-shortening curves, and load vs. out-of-plane deflection curves. Comparison between finite element and experimental results shows good agreement in the buckling, local buckling, and crippling stresses.
Strain-rate and temperature have significant effects on the one-dimensional (1D) compression behavior of soils. This paper focuses on the bonding degradation effect of soil structure on the time and temperature dependent behavior of soft structured clay. The strain-rate and temperature dependency of preconsolidation pressure are investigated in double logarithm plane and a thermal viscoplastic model considering the combined effect of strain-rate and temperature is developed to describe the mechanical behavior of unstructured clay. By incorporating the bonding degradation, the model is extended that can be suitable for structured clay. The extended model is used to simulate CRS (Constant Rate of Strain) tests conducted on structural Berthierville clay with different strain-rates and temperatures. The comparisons between predicted and experimental results show that the extended model can reasonably describe the effect of bonding degradation on the stain-rate and temperature dependent behavior of soft structural clay under 1D condition. Although the model is proposed for 1D analysis, it can be a good base for developing a more general 3D model.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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1999.08a
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pp.313-319
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1999
The development of deformation texture in FCC polycystalline metals during rolling was simulated by the finite element analysis using a large-deformation, elaatic-plastic, rate-dependent polycrystalline model of crystal plasticity. Different plastic anisotropy due to different orientation of each crystal makes inhomogeneous deformation. Assuming plane strain compression condition, the simulation with a high rate sensitivity resulted in main component change from Dillamore at low rate sensitivity to Brass component.
The specific strength of magnesium alloy is four times that of iron and 1.5 times that of aluminum. For this reason, its use is increasing in the transportation industry which is promoting weight reduction. At room temperature, magnesium alloy has low formability due to Hexagonal closed packed (HCP) structure with relatively little slip plane. However, as the molding temperature increases, the formability of the magnesium alloy is greatly improved due to the activation of other additional slip systems, and the flow stress and elongation vary greatly depending on the temperature. In addition, magnesium alloys exhibit asymmetrical behavior, which is different from tensile and compression behavior. In this study, a jig was developed that can measure the plane deformation behavior on the surface of a material in tensile and compression tests of magnesium alloys in warm temperature. A jig was designed to prevent buckling occurring in the compression test by applying a certain pressure to apply it to the tensile and compression tests. And the tensile and compressive behavior of magnesium at each temperature was investigated with the developed jig and DIC equipment. In each experiment, the strain rate condition was set to a quasi-static strain rate of 0.01/s. The transformation temperature is room temperature, 100℃. 150℃, 200℃, 250℃. As a result of the experiment, the flow stress tended to decrease as the temperature increased. The maximum stress decreased by 60% at 250 degrees compared to room temperature. Particularly, work softening occurred above 150 degrees, which is the recrystallization temperature of the magnesium alloy. The elongation also tended to increase as the deformation temperature increased and increased by 60% at 250 degrees compared to room temperature. In the compression experiment, it was confirmed that the maximum stress decreased as the temperature increased.
Shear banding, the localization of deformation into thin zones, has a quite practical relevance, as stability and deformation characteristics of earth structures are controlled by the soil behavior within the shear band. In this study, for understanding occurrence and developed pattern of shear band, plane strain compression tests were performed on three soils with different particle-size distribution under various conditions. Digital images were captured during the experiments; then, deformation of a specimen was evaluated by digital image analysis technique. The characteristics of a shear band were evaluated from the state shortly after post-peak occurrence to critical state. Additionally, the statistical procedure was developed to determine the reasonable thickness of a shear band.
As a basic study for investigating the development of the stress-induced crack in Hoek-Brown rock, a homogenization technique of elastic cracks is proposed. The onset of crack is monitored by Hoek-Brown empirical criterion, while the orientation of the crack is determined by the critical plane approach. The concept of volume averaging in stress and strain component was invoked to homogenize the representative rock volume which consists of intact rock and cracks. The formulation results in the constitutive relations for the homogenized equivalent anisotropic material. The homogenization model was implemented in the standard FEM code COSMOSM. The numerical uniaxial tests were performed under plane strain condition to check the validity of the propose numerical model. The effect of friction between the loading plate and the rock sample on the mode of deformation and fracturing was examined by assuming two different contact conditions. The numerical simulation revealed that the homogenized model is able to capture the salient features of deformation and fracturing which are observed commonly in the uniaxial compression test.
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