• 제목/요약/키워드: simplified tension model

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An analytical solution of bending thin plates with different moduli in tension and compression

  • He, Xiao-Ting;Hu, Xing-Jian;Sun, Jun-Yi;Zheng, Zhou-Lian
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제36권3호
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    • pp.363-380
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    • 2010
  • Materials which exhibit different elastic moduli in tension and compression are known as bimodular materials. The bimodular materials model, which is founded on the criterion of positive-negative signs of principal stress, is important for the structural analysis and design. However, due to the inherent complexity of the constitutive relation, it is difficult to obtain an analytical solution of a bimodular bending components except in particular simple problems. Based on the existent simplified model, this paper solves analytically bending thin plates with different moduli in tension and compression. By using the continuity conditions of stress components in unknown neutral layer, we determine the location of the neutral layer, and derive the governing differential equation for deflection, the flexural rigidity, and the internal forces in the thin plate. We also use a circular thin plate with bimodulus to illustrate the application of this solution derived in this paper. The results show that the introduction of different moduli has influences on the flexural stiffness of the bending thin plate.

Simplified modeling of slide-fed curtain coating flow

  • Jung Hyun Wook;Lee Joo Sung;Hyun Jae Chun;Kim See Jo;Scriven L. E.
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제16권4호
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    • pp.227-233
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    • 2004
  • Simplified model of slide-fed curtain coating flow has been developed and tested in this study. It rests on the sheet profile equations for curtain thickness in curtain flow and its trajectory derived by the integral momentum balance approach of Higgins and Scriven (1979) and Kistler (1983). It also draws on the film profile equation of film thickness variation in flow down a slide. The equations have been solved in finite difference approximation by Newton iteration with continuation. The results show that how inertia (Rey­nolds number), surface tension (capillary number), inclination angle of the slide, and air pressure difference across the curtain affect sheet trajectory and thickness profile. It has been revealed that approximate models can be useful to easily analyze coating flow dynamics without complex computations, giving qualitative agreement with full theory and with experiment.

Time-dependent stresses and curvatures in cracked R.C. sections under working loads

  • Al-Zaid, Rajeh Z.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제18권3호
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    • pp.363-376
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    • 2004
  • The present study provides a relatively simple and accurate analytical model for the prediction of time-dependent stresses and curvatures of cracked R.C. sections under working loads. A more simplified solution is also provided. The proposed models are demonstrated by considering a numerical example and conducting a parametric study on the effects of relevant R.C. design parameters. In contrary to tension reinforcement, the compression reinforcement is found to contribute significantly in reducing tensile stresses in tension steel and in reducing the total section curvatures. The good accuracy of the proposed approximate solution opens a new vision towards a simple yet accurate model for the prediction of time-dependent effects in R.C. structures.

단순 인장 실험에 의한 외부 스티프너를 갖는 각형 강관기둥과 H형강보 접합부의 최대내력에 대한 연구 (A Study on the Strength of H Beam-to-Rectangular Tube Column Connections with Exterior Diaphragms by Simplified Tension Test)

  • 박종원;강해관;이상훈;김영찬
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권1호통권34호
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    • pp.25-35
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    • 1998
  • 각형 강관 기둥과 H형 보의 접합부에 대한 연구는 보의 하중을 기둥에 전달하는 과정에서 생기는 응력의 집중현상 때문에 하중을 효율적으로 전달하는 방식을 고안하는 것에 초점을 맞추었다. 본 연구에서는 외부보강형 접합부의 강도를 증가시키기 위한 방법으로 직사각형의 스티프너를 사용하였다. 실물의 절반크기로 시험체를 제작하여 단순 인장실험을 실시하였다. 항복선이론과 가상일법을 이용하여 접합부의 극한강도를 추정하는 공식을 유도하였으며 실험치에 근접한 결과를 얻었다.

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과도 인장변형효과를 고려한 개선된 이상화구조요소 (Advanced Idealized Structural Units Considering the Excessive Tension-Deformation Effects)

  • 백점기
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.100-115
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    • 1993
  • 본 논문에서는 구조전체의 최종붕괴강도에 대한 국부 구성부재의 과도인장변형효과를 고려하기 위하여 기존의 이상화구조요소들, 즉 이상화 보-기동요소, 이상화 판요소 및 이상화 보강판요소의 적용범위를 확장하며, 이를 위해 간이 역학적모델을 제시한다. Leander급 Frigate함의 1/3 축척 선각구조모형에 대해 Dow가 수행한 최종 종강도실험결과와 본 해석결과를 비교한 결과, 압축에 의한 구조부재의 파손 뿐만아니라 과도인장변형에 의한 파손도 구조전체적인 붕괴거동, 특히 붕괴후 거동에 크게 영향을 미침을 알 수 있었다.

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스트럿-타이 모델을 이용한 철근콘크리트 부재의 직접 비탄성 설계 (Direct Inelastic Design of Reinforced Concrete Members Using Strut-and-Tie Model)

  • 엄태성;박홍근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.345-356
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    • 2008
  • 선행 연구에서는 할선강성에 대한 선형해석을 수행함으로써 편리하게 비탄성 설계를 할 수 있는 직접 비탄성 스트럿-타이 모델이 개발되었다. 본 연구에서는 기존 직접 비탄성 스트럿-타이 모델을 개선하여, 반복계산 없이 할선강성에 대한 한번의 선형해석으로 철근콘크리트 부재의 비탄성 설계를 수행할 수 있는 간략화된 직접 비탄성 스트럿-타이 모델 (simplified direct inelastic strut-and-tie model, 이하 S-DISTM)을 개발하였다. S-DISTM은 철근콘크리트 부재를 콘크리트 압축 스트럿과 철근 인장 타이로 모델링한다. 스트럿과 타이 요소는 설계자의 설계 전략에 따라 탄성강성 또는 할선강성의 선형 재료 모델을 사용한다. 스트럿과 타이 요소의 파괴 기준을 정의하기 위하여 콘크리트 압축파괴 및 철근 인장파단 등을 고려하였다. S-DISTM을 사용하여 깊은보, 연결보, 전단벽 등 다양한 전단지배 철근콘크리트 부재의 비탄성 설계를 수행하였고, 비탄성 설계로 결정된 철근양, 변형 능력 등을 기존 실험 결과와 비교하였다.

손목의 피부특성을 고려한 맥상파 해석모델 개발 (Development of Pulse Wave Analysis Model with Skin Effect)

  • 신상훈
    • 대한한의진단학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.159-168
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    • 2011
  • Objectives: The purpose of this study is to develop the pulse wave analysis model with the palpation pressure and the skin effect. Methods: The position of pulse diagnosis was modeled with elastic string system. The skin was modeled with the elastic string, the palpation pressure with tension in the string, and the blood vessel pressure with external force on the string. Using the wave equation in the physics, the simplified pulse model was transformed to the mathematical model. Results: To the verification of the model, the effects of the palpation pressure and the skin effect were tested. Conclusions: There was optimal palpation pressure, describing the exact vessel pressure pattern and maximizing the amplitude of the skin displacement. For the optimal condition, the increased palpation pressure was needed with the increased skin thickness. Therefore, the developed pulse wave analysis model showed the good results.

축방향 인장력을 받는 더블 앵글 접합부의 단순모형에 관한 연구 (A Study on Simplified Model of Double Angle Connections Subjected to Axial Loads)

  • 홍갑표;양재근;이수권;송병주
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권1호통권44호
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    • pp.75-82
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    • 2000
  • 현재 접합부에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 구조물의 설계에서는 접합부를 강접합 또는 핀접합으로 가정하여 설계를 하고 있으나, 실제 접합부의 거동은 완전한 강접합도 핀접합도 아닌 반강접의 특성을 보이고 있다. 본 연구에서는 이러한 반강접의 분야 중 더블앵글에 의한 접합부의 거동을 파악하고자 한다. 중 저층 건물에서 가새의 지지능력을 상실하거나, 갑작스럽게 발생할지 모르는 축방향 인장력에 대한 더블앵글의 거동을 상용유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 3D 비선형 해석을 수행하였다. 3D 해석결과를 이용하여 더블앵글 접합부를 단순화한 앵글모델로 유도한 후 앵글의 코너에서의 회전강성을 찾아내어 더블앵글 접합부에 대한 설계 기초자료로 제시하였다.

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AZ31B 마그네슘 합금 판재의 구성식 개발 (Constitutive Modeling of AZ31B Magnesium Alloys)

  • 이명규;정관수;김헌영
    • 소성∙가공
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    • 제16권4호
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    • pp.234-238
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    • 2007
  • Magnesium alloy sheets in room temperature have unusual mechanical properties such as high in-plane anisotropy/asymmetry of yield stress and hardening behavior. In this paper, the continuum plasticity models considering the plastic behavior of AZ31B Mg alloy sheet were derived. A new hardening law based on modified two-surface model was developed to consider the general stress-strain response of metals including Bauschinger effect, transient behavior and the unusual asymmetry. Three deformation modes observed during the continuous tension/compression tests were mathematically formulated with simplified relations between the state of deformation and their histories. To include the anisotropy and asymmetry of the initial yield stress, the Drucker-Prager's pressure dependent yield surface was modified by adding anisotropic constants.

체결력을 고려한 콘크리트 삽입 앵커볼트의 간편 유한요소 모델 (Simplified Finite Element Model of an Anchor Bolt Inserted Through Concretes Considering Clamping Forces)

  • 노명현;이상열;박규식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.293-300
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    • 2013
  • 본 논문에서는 앵커볼트의 체결력을 고려한 유한요소 모델을 제안함으로써 앵커볼트로 연결된 부재의 해석적 평가방법을 제안하였다. LS-DYNA를 사용한 유한요소 모델링은 복잡한 3차원 상세모델보다는 단순화된 앵커모델들을 적용함으로써 해석 효율성을 고려하였다. 앵커볼트는 Beam 혹은 Solid 요소로 토크 조임에 따른 앵커볼트 긴장상태를 반영하였고, 토크 조임에 따른 체결력을 고려하기 위해 너트면에 압축력을 도입하거나 너트를 Shell 혹은 Solid로 고려하여 작용 토크값으로 산정되는 체결력과 등가의 하중을 도입하였다. 외력 작용 시 체결력과 마찰력에 의한 앵커볼트의 하중전달은 nodal rigid 혹은 contact 조건으로 고려하였다. 체결력을 고려한 세 종류의 앵커모델을 적용한 해석결과, Model I과 Model III는 볼트 축력과 전단력이 매우 유사한 값으로 계산되었고, Model II의 경우, 볼트 축력과 전단력이 다소 과소평가되는 것으로 나타났다. Model I은 다른 두 모델에 비해 수치해석적으로 효율적인 것으로 분석되었다.