• Title, Summary, Keyword: 변형거동

Search Result 2,986, Processing Time 0.094 seconds

Non-Linear Deformation Analysis of NATM Tunnel using Artificial Neural Network and Computational Methods (인공신경망과 수치해석을 이용한 NATM터널의 비선형 거동 분석)

  • Lee, Jae-Ho;Kim, Young-Su;Akutagawa, Shinich;Moon, Hong-Duk;Jeon, Young-Su
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
    • /
    • /
    • pp.59-70
    • /
    • 2008
  • 도심지 터널의 설계, 시공 그리고 유지관리에 있어서 지반 변위 억제와 변형거동 예측은 중요하다. 국내 외 연구자들은 다양한 수치해석적인 기법과 현장 계측 결과를 이용하여 터널 시공과 관련된 변형거동 예측을 시도하였다. 하지만, 설계물성치의 산정과 지반 모델링 그리고 수치해석기법과 관련된 사용상의 어려움에 의해 아직까지 만족스러운 결과를 얻지는 못하였다. 본 논문은 수치해석적인 기법과 인공신경망을 이용하여 도심지 NATM 터널의 설계 물성치 산정과 변형거동 예측에 관한 방법을 제안하였다. 인공신경망 모델 개발을 위한 학습과 테스트과정은 데이터베이스된 수치해석결과를 이용하였다. 개발된 인공신경망 모델은 입력변수인 지반변위와 결과변수인 설계 물성치 간의 상호관계를 적절히 인식할 수 있다. 수치해석은 지반의 연화거동을 모사할 수 있는 변형률 연화모델을 적용하였다. 사례분석에 있어서 굴착 초기단계의 계측 값을 개발된 인공신경망 모델에 입력하여 설계 물성치를 계산하였으며, 수정된 설계 물성치는 수치해석을 통하여 다음 굴착단계에서의 터널 주변의 지반 변형거동을 예측하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 토대로 시공조건이 엄밀한 도심지 터널의 설계물성치의 정량적인 평가 및 변형거동 예측이 계측이 입수된 초기 굴착단계에서 가능할 것으로 기대된다.

  • PDF

Study on the Strain-Rate Dependent Constitutive Equation using Elastoplastic-Viscoplastic Constitutive Model (Bounding Surface 모델을 이용한 변형율속도 의존적인 구성 관계식에 관한 연구)

  • Lee, Ki-Sun;Kim, Dae-Kyu;Lee, Woo-Jin
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
    • /
    • /
    • pp.207-214
    • /
    • 2001
  • 응력-변형률 관계의 모델링에 있어서 creep, stress relaxation, strain rate effect 등의 묘사는 중요한 지반거동중의 하나인 시간 의존적 거동에 대한 simulation은 있어서 대단히 중요한 요소라 할 수 있다. 특히 지반은 변형률 속도에 대하여 때로는 매우 다른 거동 특성을 보이기 때문에 지반의 모델링에 있어서 변형율 속도를 고려한 구성방정식의 제시는 큰 비중을 차지한다 하겠다. 본 연구에서는 변형율에 따라 변화하는 지반의 거동특성을 보다 현실에 가갈게 묘사하기 위한 시간 의존적 구성모델을 제시하는데 있다. Bounding Surface Model의 Stress Invariant 부분을 Perzyna(1966)와 Adachi and Oka(1982)의 변형율 속도 의존적인 구성관계 이론을 이용하여 발전시켰다 제안된 구성모델은 다양한 변형율 속도에 적용에 있어서 기존의 방식보다 간단히 모델 정수들을 결정 할 수 있다. 지반거동의 수치적인 해석을 위하여 기존의 Bounding Surface Model에 사용되었던 Program Code를 발전 시켜 사용하였으며, 엄격히 시행된 실내시험의 결과와 비교/검증하였다.

  • PDF

Berkovich 팁을 이용한 PMMA의 초미세 가공에서 가공속도가 변형거동에 미치는 영향

  • 윤성원;김현일;강충길
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
    • /
    • /
    • pp.147-147
    • /
    • 2004
  • 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA)는 아크릴레이트계 고분자이자 열가소성 플라스틱으로써 LCD용 도광판, 콘택트렌즈, 치과용 레진, DVD 디스크용 소재, 나노임프린트용 피가공재, 나노리소그래피 공정용 레지스트 등 많은 분야에서 활발히 사용되고 있다. PMMA 와 같은 점소성 점탄성 소재의 기계적 성질 측정 및 가공을 위해서는, 응력완화 (stress relaxation), 크립 (creep)등과 같은 시간의존적 변형거동에 대한 연구가 선행되어야 한다.(중략)

  • PDF

Effect of plastic gradient from GND on the simulation of polycrystalline solids (GND에 의한 소성 구배의 다결정 고체 모사에 대한 영향)

  • Chung, Sang-Yeop;Han, Tong-Seok
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
    • /
    • /
    • pp.542-545
    • /
    • 2010
  • 재료의 마이크로 스케일 해석에서 결정의 geometrically necessary dislocation (GND) 효과에 의한 소성구배(plastic gradient)를 고려하는 것은 재료의 소성 거동을 분석하는데 영향을 미친다. 본 연구에서는 먼거리(long range)에서 전위(dislocation)의 영향을 고려하는 GND의 효과를 적용하여 소성 구배의 영향을 받는 다결정(polycrystal) 고체의 거동을 유한요소해석을 이용하여 살펴보았다. 재료의 거동을 분석하기 위해 탄성(elastic)과 소성(plastic) 변형에 먼 거리 변형률(long range strain)을 고려한 항(term)이 포함된 변형 구배(deformation gradient)의 multiplicative decomposition 모델을 사용하였다. 먼 거리 변형률에 의한 영향을 고려하기 위해 구배 경화 계수(gradient hardness coefficient)와 먼 거리 변형률 길이에 대한 재료변수(parameter)가 사용되었다. 각각의 계수들이 다결정 고체의 거동에 미치는 영향을 확인하기 위해 두 변수의 적용에 따른 다결정 고체의 거동을 분석하였다. 다결정 재료의 GND 효과에 의한 소성 구배 효과를 고려해서, 고려하지 않은 경우와 비교하여 발생하는 경화(hardening)의 차이를 분석함으로서 GND에 의한 다결정 고체 거동의 영향을 확인하였다.

  • PDF

Evaluation of Dynamic Deformation Behaviors in Metallic Materials under High Strain-Rates Using Taylor Bar Impact Test (Taylor 봉 충격시험을 통한 고 변형률속도하 금속재료의 동적변형거동 평가)

  • Bae, Kyung Oh;Shin, Hyung Seop
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
    • /
    • v.40 no.9
    • /
    • pp.791-799
    • /
    • 2016
  • To ensure the reliability and safety of various mechanical systems in accordance with their high-speed usage, it is necessary to evaluate the dynamic deformation behavior of structural materials under impact load. However, it is not easy to understand the dynamic deformation behavior of the structural materials using experimental methods in the high strain-rate range exceeding $10^4\;s^{-1}$. In this study, the Taylor bar impact test was conducted to investigate the dynamic deformation behavior of metallic materials in the high strain-rate region, using a high-speed photography system. Numerical analysis of the Taylor bar impact test was performed using AUTODYN S/W. The results of the analysis were compared with the experimental results, and the material behavior in the high strain-rate region was discussed.

Viscoelastic Behavior of High Density Polyethylene Using High Tibial Osteotomy with Respect to the Strain Rate (근위경골절골술(HTO)용 X-밴드 플레이트에 적용되는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 변형률속도에 따른 점탄성거동)

  • Hwang, Jung-Hoon;Kim, Cheol-Woong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
    • /
    • v.36 no.4
    • /
    • pp.431-438
    • /
    • 2012
  • The mechanical behavior of the polymeric material, HDPE depends on both time and temperature. The study of the tensile behavior at different strain rates is important in engineering design of the orthopedics device such as X-band plate. The mechanical properties and deformation mechanisms of HDPE are strongly dependent on the applied strain rate. Generally, the deformation behavior of HDPE based on the stress-strain curve is complex because of the highly inhomogeneous nature of plastic deformation, particularly that of necking. Therefore, we attempted to determine the mechanical behavior of HDPE in this study. Normally, tensile testing under various strain rates of the HDPE has been used to determine the mechanical behavior. We performed tensile tests at various strain rates (1 to 500 %/min) to analyze the viscoelastic behavior on increasing the strain rate. A tensile stress-strain curve was plotted from the data, and the point of transition was marked to calculate the transition stress, strain, and modulus.

Study on the Strain-Rate Effect using Elastoplastic-Viscoplastic Constitutive Model. (점탄소성 구성모델을 이용한 변형을 속도의 영향에 관한 연구)

  • Lee, Ki-Sun;Kim, Dae-Kyu;Lee, Woo-Jin
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
    • /
    • /
    • pp.327-334
    • /
    • 2000
  • 응력-변형률 관계의 모델링에 있어서 creep, stress relaxation, strain rate effect 등의 묘사는 중요한 지반거동중의 하나인 시간 의존적 거동의 simulation은 있어서 대단히 중요한 요소라 할 수 있다. 특히 지반은 변형률 속도에 대하여 때로는 매우 다른 거동 특성을 보이기 때문에 지반의 모델링에 있어서 변형율 속도를 고려한 구성방정식의 제시는 큰 비중을 차지한다 하겠다. 본 연구에서는 변형율에 따라 변화하는 지반의 거동특성을 보다 현실에 가깝게 묘사하기 위한 구성모델을 제시하였다. 이를 위하여 Bounding Surface Model의 점탄소성 부분을 Perzyna(1966)와 Adachi and Oka(1982)의 구성방정식 이론을 이용하여 발전시켰다. 제안된 구성모델은 기존의 모델에 비하여 다양한 변형율 속도에 적용할 수 있는 모델 정수를 비교적 간단히 결정할 수 있다는 장점이 있으며, 변형율 속도의 영향뿐 아니라 creep, stress relaxation등의 현상도 잘 simulation 할 수 있다. 본 모델은 후에 엄격히 실시되는 실내시험을 통하여 검증될 예정이다.

  • PDF

Low Cycle Fatigue Strength and Fractue Behavior of STS 316 Stainless Steel at Elevated Temperature (STS 316강의 저사이클 고온 피로강도와 파괴거동)

  • 오세욱;이규용
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
    • /
    • v.8 no.4
    • /
    • pp.305-312
    • /
    • 1984
  • 본 연구에서는 STS 316강의 고온 저사이클 피로강도와 파괴거동을 고찰하고자 고온 대기중에서 변형율 제어에 의한 인장.압축 저사이클 피로시험을 실시하였다. 전 변형율축, 탄성 변형율축 및 소성 변형율축과 피로수명과의 관계를 일정 변형율 속 도하에서 응력축, 온도 및 주파수의 영향과 파괴거동을 고찰하였다.

Relationship between polyurethane chain rigidity and segment/domain deformation behavior (Polyurethane 사슬의 강직성과 segment 및 domain의 변형 거동과의 관계)

  • 이정상;이한섭
    • Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
    • /
    • /
    • pp.195-196
    • /
    • 2003
  • Polyurethane(PU)은 물리적 화학적 성질이 매우 다른 두 segment(hard/soft)로 이루어진 block copolymer로서 상온에서 미세상분리된 구조를 가진다. 이런 미세 상분리 구조는 PU의 물리적 성질을 결정하는 가장 중요한 요소이며, hard segment(H/S)의 화학적 구조에 따른 PU사슬의 강직성은 H/S의 packing및 상분리도에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 H/S의 화학적 구조를 변화시켜 사슬의 강직성이 서로 다른 다양한 PU을 합성하였으며 Synchrotron SAXS와 FTIR-dichioism을 이용하여 PU 사슬의 강직성에 따른 거시적인 domain의 변형거동과 미시적인 사슬의 변형거동을 관찰 하였다. (중략)

  • PDF

Finite Element Analysis of Thermoforming Process for Axisymmetric System (축대칭형계 열성형공정의 수치모사연구)

  • 이재욱
    • The Korean Journal of Rheology
    • /
    • v.8 no.3_4
    • /
    • pp.215-225
    • /
    • 1996
  • 평판형의 열가소성 수지를 유리전이온도 이상으로 가열한 다음 압력을 가함으로써 원하는 형상의 제품을 성형하는 열성형공정은 대상 수지가 큰 변형을 일으킬 뿐만 아니라 비선형적 거동을 보이게 된다. 따라서 수지의 변형거동 예측과 최적성형조건의 설정에 많은 어려움과 시행착오를 거치게 되는 바, 열성형 공정의 최적화를 위한 연구의 일환으로 원형 평판위 수지를 대상으로 수지의 부풀림 거동과 이에 따른 두께 분포를 예측할수 있는유한요 소법의 수치모사 알고리듬을 개발하고자 하였다. Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Green 변형 텐서 및 lagrangian 변형 텐서를 사용하여 평판상의 응력-변형에 대한 비선형의 에너지 수 지식을 수립하고 Newton-Raphson 반복수렴법을 이용하여 근사적으로 해석하였으며 수지의 유변학적 구성방정식으로는 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델 및 Ogden 모델등의 초탄성 모델을 사용하여 그결과를 비교하였다. 수치모사에는 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향의 응력변화를 무시할수 있는 membrane 가정을 도입한 2차원적 해석과 두께 방향의 응력 변화를 고려하는 3차원적 해석을 모두 수행하고 그 차이를 비교하였으며 3차원적 해석 의 경우에는 penalty법을 이용하여 비 압축성을 만족하였다. 일차적으로 내압을 받는 두꺼 운 원통계에 대한 수치모사 해석을 수행하고 완전해와 비교함으로써 개발된 수치모사 알고 리듬의 열성형 공정에의 적용 타당성을 검증하였으며 이를 이용하여 원형 평판의 자유부풀 림거동을 예측한 결과 Treloar 등의 실험결과와 잘 부합함을 확인하였다. 또 간단한 형상의 금형이 있는 경우와 반지름 방향으로의 온도변화에 따른 수지의 변형거동을 해석함으로써 실제 열성형 공정에서 요구되고 있는 성형품의 두께 분포를 균일하게 하기 위한 방안을 제 시하였다.

  • PDF