높은 압력을 받는 다공질재료의 압축에 대한 수치해석적 연구

Numerical Calculation of High Pressure Compaction for Porous Materials

높은 압력을 받는 다공질 재료의 압축에 대한 이론적 응력-변형의 구성 방정식이 제안되었다. 본 구성 방정식에는 소성이론을 근거로하여 하나의 yield function과 normality rule이 적용되고 공극을 (porosity)을 strain-hardening parameter로 사용하고 있다. 위 구성 방정식은 유한요소법을 이용한 2차원의 콤퓨터 프로그램에 삼입되어 다공질재료의 압축을 수치해석적으로 연구하는데 전였다. 특히 다공질 재료의 압축과 관현되어 발생되는 여러가지 현상을 규명하는데 수치해석적 연구의 중요 성이 인식되고 하중제거후에 압축된 재료에 발생되는 인장응력과 균열에 관한 현상을 고찰하였다.

A practical constitutive equation with sufficient generality is proposed for porous materials to deal with plastic pore compaction and pore related strain-hardening. With an application of this proposed model, finite element calculations are executed for the compaction of a porous material. Results show powerful potential of finite element method in a quantitative investigation of the process of the compaction. Special attention is given to the process of unloading during which the development of tensile principal stress may lead to phenomena such as lamination and end-capping.