The plastic deformation of polycrystalline materials is induced by changes of the microstructure when the loading is beyond the critical state of stress. Constitutive models for the crystal plasticity have the common objective which relates microscopic single crystals in the crystallographic texture to the macroscopic continuum point. In this paper, a new consistent tangent stiffness for the anisotropic elasto-viscoplastic analysis of polycrystalline deformation is developed, which can be used in the finite element analysis for the slip-dominated large deformation of polycrystalline materials. In order to calculate the consistent tangent stiffness, the state function is defined based on the consistency condition between the elastic and plastic stress. The rate of shearing increment($\Delta{\gamma}^{\alpha}$) is calculated with satisfying the consistency condition. The consistency condition becomes zero when the trial resolved shear stress($\tau^{{\alpha}^*}$) becomes resolved shear stress($\tau^{\alpha}$) at every step. Iterative method is utilized to calculate the rate of shearing increment based on the implicit backward Euler method. The consistent tangent stiffness can be formulated by differentiating the rate of shearing increment with total strain increment after the instant rate of shearing increment converges. The proposed tangent stiffness is applied to the ABAQUS/Standard by implementing in the ABAQUS/UMAT.
The importance of the role of plastic spin in the rate-dependent response of materials at large deformations is the main objective of this work. After a brief presentation of a general consitutive framework for visco-rigid plasticity at large strains an isotropic/kinematic hardening and a visco-rigid plastic model are used to analyze the stress-strain response under simple shear. A clear understanding of the role of plastic spin is achieved by obtaining numerical analyzed results for different stress values in which the plastic spin consititutive parameters interrelaste with the strain rate and other more conventional model constants, Especially this paper is concerned with introducing behaviors of Al7075
Hot deformation behavior of GCD-50 cast iron has been investigated by employing the compressive test. Phenomenological deformation behaviors, which were modeled based on the dynamic materials model and the kinetic model, have been correlated with the microstructural change taken place during compression. Microstructural investigation revealed that the adiabatic shear band caused by the locallized deformation was taken place in low temperature and high strain rate. On the other hand, the wavy and curved grain boundaries, which repersent the occurrence of dynamic microstructure change such as dynamic recovery and dynamic recrystallization, were observed in high temperature and low strain rate. Deformation model based on hyperbolic sine law has also been suggested.
Effects of ferrite grain size on static and dynamic deformation behaviors of SCM415 stels were investigated in this study. Dynamic torsional test was conducted using torsional Kolsky bar with the strain rate of $1.6{\times}10^3/s$. Specimens with three different grain size of ferrite, $4.6{\mu}m$, $11{\mu}m$, $35.5{\mu}m$ were used. Dimple fracture mode of the dynamic test specimens showed adiabatic shear bands on the beneath of fracture surface. Increased uniform elongation and decreased non-uniform elongation appeared as grain size of ferrite decreased in dynamic torsional test. However, shear strength was independent on grain size of ferrite.
현재 터널 시공 시 인접 구조물 및 지반의 침하를 기준으로 안정성을 평가하고 있지만, 지반의 전단변형은 터널 굴착 및 작용하중 변화에 따른 지반의 파괴메커니즘을 결정짓는 주요 인자로서 터널 굴착 시 안정성 검토 및 보강영역 산정에 활용할 수 있다. 본 연구에서는, 실내모형시험을 통해 도심지 연약지반에 병렬터널 굴착을 모사하여 병렬터널 굴착이 인접한 군말뚝 기초 및 인접 지반에 미치는 거동에 대해 분석하였다. 실내모형시험 시 근거리 사진계측을 활용하여 지중의 변위 및 지반의 전단변형을 구하고, 이를 바탕으로 2차원 유한요소 수치해석을 수행하였다. 역해석 결과 병렬터널의 필라부 수평이격거리 및 군말뚝 기초 선단부와 터널 천단부 사이 수직이격거리가 증가할수록 최대전단변형률이 감소하는 경향을 보였다. 필라부 수평이격거리가 증가할수록 두 번째 터널에 의해 첫 번째 터널 및 군말뚝 기초에 미치는 영향이 줄어들었다. 또한, 필라부 수평이격거리보다 군말뚝 기초 선단부와 터널 천단부 사이 수직이격거리가 지반의 전단변형률 결과에 미치는 영향이 상대적으로 더 큰 것으로 나타났다. 근거리사진계측과 수치해석 결과 인접 군말뚝 및 인접 지반의 침하는 설계 기준 이내로 측정되었으나, 지반의 전단변형률은 모든 Case에서 미소변형 범위를 벗어나 보강이 필요한 것으로 판단된다.
Cracked reinforced concrete in compression has been observed to exhibit lower strength and stiffness than uniaxially compressed concrete. The so-called compression softening effect responsible is thought to be related to the degree of transverse cracking and straining present. It significantly affects the strength, ductility and load-deformation response of a concrete element. A number of experimental investigations have been undertaken to determine the degree of softening that occurs, and the factors that affect it. At the same time, a number of diverse analytical models have been proposed by various this behavior. In this paper, the softened truss model thoery for low-rise structural shearwalls is employed using the principle of the stress and strain transformations. Using this theory the softening parameters for the concrete struts proposed by Hsu and Belarbi as well as by Vecchio and Collins are examined by 51 test shearwalls available in literature. It is found that the experimental shear strengths and ductilities of the walls under static loads are, in average, very close to the theoretical values; however, the experiment shear strengths and ductilities of the walls under dynamic loads with a low (0.2 Hz) frequency are generally less than the theoretical values.
본 논문에서는 신ㆍ구 측지기준점 측량성과를 이용하여 지진활동과 지각운동에 의한 우리나라의 일반적인 변형의 패턴을 조사하기 위한 것으로서 2차원 필터링기법을 적용하여 변형 파라메터들을 계산하였다. 2차원 필터링을 적용하여 계산된 변형 파라메터들중에서도 측량오차를 고려하여 최대전단 변형률과 주응력의 방향만을 고려한 결과로는 최대전단변형률의 평균속도는 $0.12{\mu}/yr$, 주응력 방향은 $N80^{\circ}E$로 나타났다.
본 연구의 목적은 탄소섬유쉬트로 보강된 시험체의 주요 파괴모드인 계면모드인 계면박리 모드에 의한 부재의 파괴를 규명하는 것이다. 탄소섬유쉬트로 보강된 손상된 보시험체의 계면박리 모드를 해석하기 위하여 선형탄성 파괴역학(LEFM)의 컴플라이언스법과 유한요소법을 사용하여 계면파괴 역학변수인 에너지해방율(strain energy release rate, G)을 고찰하였다. 손상된 단순 보시험체의 해석결과, 최대 에너지해방율($G_{max}$)은 에폭시 접착두께에 관계없이 바깥 휨균열에서 시작된 계면 전단 균열 길이가 18mm 부근에서 발생하였다. 보강보의 강도 해석결과, 극한강도 설계법에 따른 단면의 공칭 휨 강도에 대한 계면박리에 의해 부재가 파괴되는 것으로 해석되었다. 또한 적용된 접착두께 1mm~3mm는 에너지해방율에 거의 영향을 미치지 않아 계면박리의 주요 인자가 아닌 것으로 나타났다.
Rate-independent crystal plasticity model suffers from the non-uniqueness of activated slip systems and the determination of the shear slip rates on the active slip systems. In this paper, a time-integration algorithm which circumvents the problem of the multiplicity of the slip systems was developed and implemented into the user subroutine VUMAT of a commercial finite element program ABAQUS. The magnitude of the slip shears on the active slip systems in f.c.c Cu single crystal aligned with the specific crystallographic orientation was investigated to validate our solution procedure. Also, texture developments under various deformation modes such as simple compression, simple tension and plane strain compression were compared with the results of the rate-dependent model by using the rate-independent crystal plasticity model. The computation time employing the rate-independent model is much more reduced than the those of the rate-dependent model.
본 연구는 스트레스에 의해 발생하는 위궤양에 대한 Opuntia dillenii Haw.(선인장)의 효과를 관찰하고자 시행되었다. 실험동물로는 Sprague-Dawley계 수컷 흰주 48마리를 사용하였으며 대조군(CO)과 3개의 투여군(E-1, E-2, E-3)으로 나누어 1996년 7월 29일부터 1996년 8월 25일까지 4주간 실험을 수행하였다. Opuntia dillenii Haw.(선인장)는 1일 1회 경구투여하였으며, 각각 30mg/kg BW(E-1), 60mg/kg BW(E-1) 및 120mg/kg BW(E-3)의 농도를 수여하였다. 결과는 다음과 같다. 1. 체중은 전 군에 걸쳐서 고르게 증가되었으며, 특히 실험시작 후 13일째의 체중증가량은 대조군에 비하여 Opuntia dillenii Haw.(선인장)를 투여한 실험군 E-2가 매우 유의하게 높았고(p<0.01), 실험군 E-3도 유의하게 높게 나타났다(p<0.05). 식이효율은 2.12~3.02으로 군간에 유의한 차이는 나타내지 않았다. 2. 위, 간, 신장 및 비장의 중량을 측정한 결과 군간의 유의한 차이는 관찰되지 않아TEk. 3. 위의 표면 pH를 측정한 결과 대조군에 비해서 Opuntia dillenii Haw.(선인장)를 투여한 실험군에서 유의한 차이는 관찰되지 않았다. 4. Alcian Blue Staining을 통한 위점액량 산출결과 Opuntia dillenii Haw.(선인장)를 투여한 실험군이 대조군에 비해 전 농도에서 점액량이 높게 나타났으며, 실험군 E-1군은 유의하게 높았고 (p<0.05), 실험군 E-2의 경우 그 증가가 현저하였다(p<0.01). 이로써 Opuntia dillenii Haw.(선인장)가 위의 점액생성을 촉진시키거나 위에 보호막을 형성함으로써 위궤양 발생저하에 기여하는 것으로 보여진다. 5. shear rate 11.25, 45.0, 90.0 및 $225.0\;sec^{-1}$에서 전혈점도 및 혈장점도를 측정한 결과 모든 shear rate에서 C군>E-3군>E-1군>E-2군의 경향성을 보였다 E-1(30mg/kg BW)군의 전혈점도는 대조군에 비하여 shear rate 11.25, $45.0\;sec^{-1}$에서는 매우 유의하게 감소하였고 (p<0.01), shear rate 90.0 , $225.0\;sec^{-1}$에서도 유의하게 감소되었다. (p<0.05). E-2(60mg/kg BW)군의 전혈점도는 대조군에 비하여 전 shear rate에서 매우 유의하게 감소되었다(p<0.01). E-3(120mg/kg BW)군의 전혈점도는 대조군에 비해 shear rate $11.25\;sec^{-1}$에서 매우 유의하게 감소되었고(p<0.01), shear rate 45.0, 225.0 sec-1에서도 유의하게 감소되었다. (p<0.05). 동일한 shear rate에서의 혈장점도는, E-1(30mg.kg BW)군은 대조군에 비해서 shear rate $90.0\;sec^{-1}$에서 유의하게 감소되었다. (p<0.05) E-2(60mg.kg BW)군의 혈장점도는 대조군에 비해 shear rate 90.0, $225.0\;sec^{-1}$에서 유의하게 감소되었다 (p<0.05). E-3(120mg.kg BW)군은 대조군에 비해 전 shear rate에서 모두 감소하였으나 유의한 차이는 보이지 않았다. 이러한 결과로부터Opuntia dillenii Haw.(선인장)가 스트레스하에서 발생하는 위의 미세혈관 혈류 흐름장애를 개선시켜 위궤양 발생저하에 기여하는 것으로 보여진다. 6. 전 실험군의 위를 조사한 결과 출혈을 동반한 궤양이 형성되었음을 관찰할 수 있었다. Opuntia dillenii Haw.(선인장) 투여군에서는 대조군에 비해서 궤양의 면적과 깊이가 다소 적은 경향을 나타내었다. 7. 위조직에 대한 병리조직학적 검사를 시행한 결과 Opuntia dillenii Haw.(선인장)를 투여한 실험군에 비하여 대조군의 궤양이 매우 심함을 관찰할 수 있었고 E-2 군의 경우 궤양이 경미한 정도였다. 8. 위궤양의 지표로 사용한 pH, 위점액량, 전혈점도, 조직병리학적 소견 등을 종합한 결과, Opuntia dillenii Haw.(선인장)를 투여한 실험군이 대조군에 비해서 항궤양효과가 있는 것으로 나타났으며, 치료양의 2배를 투여한 E-2(60mg.kg BW)군에서 효과가 가장 뛰어났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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