• 제목/요약/키워드: plane stress/strain

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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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평면 응력 조건에서 정의된 비이차 비등방 변형률 속도 포텐셜 (Non-Quadratic Anisotropic Strain Rate Potential Defined in Plane Stress State)

  • 김대용;김지훈;이영선;;정관수
    • 소성∙가공
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    • 제20권5호
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    • pp.369-376
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    • 2011
  • 본 연구를 통하여 비이차 비등방 항복 응력 포텐셜들의 근접 짝되는 변형률 속도 포텐셜들에 대해서 정리하고 Yld2000-2d의 근접 짝되는 Srp2003-2d에 대해서 상세 설명하였다. 제안된 비이차 비등방 변형률 속도 포텐셜 Srp2003-2d 식 형태가 소개 되었고, 볼록성이 증명되었다. 아울러 이방성 상수를 구하는 방법이 제시되었다. Srp2003-2d의 소성 거동을 살펴보기 위하여 자동차 용 알루미늄 합금 판재 AA6022-T4와 항공재료용 알루미늄 합금 AA2090-T3에 응용되었다. Srp2003-2d는 항복 응력 포텐셜 Yld2000-2d와 거의 흡사한 짝됨을 보여 주었으며, 알루미늄 판재의 비등방성을 적절히 묘사하였다. Srp2003-2d는 알루미늄 판재의 성형 공정의 모사를 위하여 이상 공정 이론을 비롯한 강소성체 재료에 대한 정식화에 적절히 응용될 수 있을 것이다.

배관용재료의 설계시 안전성 평가에 관한 연구(II) (A Study on the Safety Evaluation of Design for Piping Materials (II))

  • 김복기
    • 한국안전학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.3-10
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    • 1995
  • For most engineering materials are influenced by the dominant mechanism resisting crack extention under large scale yielding conditions. Continuum mechanics analysis shows that fracture toughness, in addition to depending on young's modulus, flow stress strain hardening exponent, and yield strain, should be nearly proportoinal to the effective fracture ductility obtained for the stress state characteristic for region ahead of the crack; plane stress or plane strain. It's known that, in most ductile materials, crack propagation of the material strongly governed by the $J_{IC}$ value, which is still difficult to determine for it's complicate and treble-some determinative process. This paper, on the assumption that, initiation of crack tip strain field reaches on the relationships between the critical value of J-integral ($J_{IC}$) and the local fracture strain(${\varepsilon}_c$) in uniaxial tensile test in the region of maximun reduction areas was described.

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평면변형률압축시험에 의한 각종 모래의 강도.변형특성의 이방성(III) -전단변형 특성- (Anisotropy in Strength and Deformation Properties of a Variety of Sands by Plane Strain Compression Tests(Part III) -Shear Deformation Characteristics-)

  • 박춘식;황성춘;장정욱
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.95-105
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    • 2000
  • 공중낙하법에 의해 만든 등방압밀 모래공시체를 미소변형률 측정장치를 사용한 평면변형률압축시험을 실시하여 미소변형률에서 파괴후까지의 전단강성계수에 대한 이방성을 연구하였다. 세계각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준사 공시체를 멤브레인의 관입에 의한 오차와 변위를 외부에서 측정함으로 하여 생기는 오차(bedding error)등의 영향을 제거하여 측정한 최대주응력방향의 변형률과 최소주응력방향의 변형률을 각각 0.0001%에서 10%까지 넓은 범위에 걸친 응력-변형률 관계를 얻었다. 그 결과 최대전단강성계수 Gmax는 퇴적면과 최대주응력 $\sigma$1이 이루는 각도 $\delta$에 관계없이 일정하였다. 그러나 정규화한 Gmax는 모래의 종류에 따라 달랐다. 또 전단강성계수의 변형률 수준과 응력 수준에 대한 의존성은 $\delta$가 감소함에 따라 증가하였다.

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평면변형률압축시험에 의한 각종 모래의 강도.변형특성의 이방성(II)-미소변형률에서의 변형특성 이방성 (Anisotropy in Strength and Deformation Properties of a Variety of Sands by Plane Strain Compression Tests(Part II) -Deformation Characteristics at Extremely Small Strain Level)

  • 박춘식;장정욱
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권4호
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    • pp.33-46
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    • 1998
  • 공중낙하법에 의해 만든 등방압밀 모래공시 체를 미소변형률 측정장치를 사용한 평면변형률압축 시험을 실시하여 미소변형률에서 파괴 후까지의 강성률에 대한 이방성을 연구하였다. 세계 각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준사 공시체를 멤브레인의 관입에 의한 오차와 변위를 외부에서 측정함으로 하여 생기는 오차(bedding error) 등의 영향을 제거하여 측정한 최대주응력방향의 변형률과 최소주응력방향의 변형률을 각각 0.0001%에서 10%까지 넓은 범위에 걸친 응력-변형률 관계를 얻었다. 그 결과 최대 영률 $E_{max}$은 퇴적면과 최대주응력 $\delta_1$이 이루는 각도에 관계없이 일정하였다. 그러나, 정규화한$E_{max}$은 모래의 종류에 따라 달랐다. 또, 강성률의 변형률 수준과 응력 수준에 대한 의존성은 $\delta$가 감소함에 따라 증가하였다.

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New insights in piezoelectric free-vibrations using simplified modeling and analyses

  • Benjeddou, Ayech
    • Smart Structures and Systems
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    • 제5권6호
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    • pp.591-612
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    • 2009
  • New insights are presented in simplified modeling and analysis of free vibrations of piezoelectric - based smart structures and systems. These consist, first, in extending the wide used piezoelectric-thermal analogy (TA) simplified modeling approach in currently static actuation to piezoelectric free-vibrations under short-circuit (SC) and approximate open-circuit (OC) electric conditions; second, the popular piezoelectric strain induced - potential (IP) simplified modeling concept is revisited. It is shown that the IP resulting frequencies are insensitive to the electric SC/OC conditions; in particular, SC frequencies are found to be the same as those resulting from the newly proposed OC TA. Two-dimensional plane strain (PStrain) and plane stress (PStress) free-vibrations problems are then analyzed for above used SC and approximate OC electric conditions. It is shown theoretically and validated numerically that, for both SC and OC electric conditions, PStress frequencies are lower than PStrain ones, and that 3D frequencies are bounded from below by the former and from above by the latter. The same holds for the modal electro-mechanical coupling coefficient that is retained as a comparator of presented models and analyses.

응력-변형률 관계 정식화의 적용성(I) -평면변형률압축시험에 대한 적용성- (Application of Modelling Stress-Strain Relations (Part I) -Application to Plane Strain Compression Tests-)

  • 박춘식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권12호
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    • pp.17-25
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    • 2012
  • 유한요소해석 등에 의한 수치해석에서는 정식화된 응력-변형률 관계가 필요하다. 그러나 현재까지 여러 연구자들에 의해 발표된 응력-변형률 관계의 정식화는 미소변형률 수준에서부터 피크에 이르기까지 전체를 모두 만족하지 못하게 표현하였다. Tatsuoka and Shibuya(1991)는 하나의 식으로 연약 점성토에서 연암에 이르는 광범위한 지반재료에 대해 적용 가능하며, 넓은 범위의 변형률 수준($10^{-6}{\sim}10^{-2}$)에 대해 적용할 수 있는 새로운 제안식을 발표하였다. 본 연구는 세계 각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준사 공시체 및 2종류의 유리 구슬(Glass beads) 공시체를 이용하여 평면변형률압축시험을 실시하였다. 최대주응력방향(${\sigma}_1$)의 변형률과 최소주응력방향(${\sigma}_3$)의 변형률을 각각 $10^{-6}$에서 $10^{-2}$까지 상세히 측정하였고, 얻어진 시험 결과를 새롭게 제안된 식에 적용하였다. 그 결과 미소변형률 수준에서 피크에 이르는 응력-변형률 관계의 실측된 데이터와 매우 잘 일치하는 결과를 얻었다.

각 종 모래의 Stress-dilatancy 관계에 관한 연구 (A Study of a Variety of Sands in Stress-dilatancy Relationships)

  • 박춘식;장정욱
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.41-48
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    • 2002
  • 공중낙하법에 의해 만든 등방압밀 모래공시 체를 미소변형률 측정장치를 사용한 평면변형률압축시험을 실시하여 미소변형률에서 파괴후까지의 응력-다이레이턴시(stress-dilatancy) 관계를 연구하였다. 세계 각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준사 공시체를 멤브레인의 관입에 의한 오차와 변위를 외부에서 측정함으로 하여 생기는 오차(bedding error) 등의 영향을 제거하여 측정한 최대주응력방향의 변형률과 최소주응력방향의 변형률을 각각 0.0001%에서 파괴 시까지의 응력-변형률 관계를 얻었다. 그 결과 미소변형률 수준에서 파괴 시가지의 주응력비-주변헝률증분비 관계는 과압밀비 및 구속압에 거의 영향을 받지 않고 동일하였다. 또한 미소변형률에서는 이방성이 주응력비-주변형률증분비 관계에 미치는 영향은 거의 없지만, 파괴 부근에서의 K값의 크기는 $\delta$에 따라 다른 값을 나타내었다. 한편, K값은 모래의 종류에 따라 다른 값을 나타내었다. 전체적으로 Rowe의 응력-다이레이턴시식은 미소변형를에서 파괴까지 근사적으로 성립한다는 것을 알았다.

Yield function of the orthotropic material considering the crystallographic texture

  • Erisov, Yaroslav A.;Grechnikov, Fedor V.;Surudin, Sergei V.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제58권4호
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    • pp.677-687
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    • 2016
  • On the basis of the energy approach it is reported a development of the yield function and the constitutive equations for the orthotropic material with consideration of the crystal lattice constants and parameters of the crystallographic texture for the general stress state. For practical use in sheet metal forming analysis it is considered different loading scenarios: plane stress and plane strain states. Using the proposed yield function, the influence of single ideal components on the shape of yield surface was analyzed. The six texture components investigated here were cube, Goss, copper, brass, S and rotated cube, as these components are typically observed in rolled sheets from FCC alloys.

경계요소법을 이용한 평면변형율요소의 확률해석 (Probability Analysis of Plane Strain Element using Boundary Element Method)

  • 전정배;윤성수;박진선;이형렬
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권4호
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    • pp.39-46
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    • 2012
  • The objectives of this study is intended to analyze stresses using the boundary element method and probability analysis for agricultural structure. Loads and material properties are an important factor when analyzing the structure. Until now, designing structure, loads and material properties are applied deterministic value. However, load and material properties involve uncertainties due to those change probabilistic and deterministic methods could not consider uncertainties. To solve these problems, the reliability analysis based on probability properties scheme was developed. Reliability analysis is easy to approach to analysis frame structure, however it has limitation when solving plane stress strain problems a kind of agricultural structures. The BEM (Boundary Element Method) is able to analysis plane strain problems by boundary conditions. Thus, this study applied boundary element method to analysis plane strain problem, load and material properties as a probabilistic value to calculate the analytical model using Monte Carlo simulations were developed.