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비등방경화 구성모델을 이용한 대변형 해석 : I. 정식화
Large Deformation Analysis Using and Anistropic Hardening Constitutive Model : I. Formulation

오세붕   (영남대학교 토목공학과UU0000951  );
  • 초록

    미소변형에서 대변형에 이르는 전체 변형도 영역의 구성모델을 ABAQUS 코드에 구현하였다. 구성모델은 비등방경화규칙에 근거한 전응력 개념의 탄소성 모델이다. 사용된 정식화 및 알고리즘은 (1) Jaumann 응력속도를 이용한 대변형도 조건 정식화 (2) 내재적 인 응력적분 (3) 일관된 접선계수를 포함하고 있다. 이를 통하여 비등방경화 구성관계를 적용한 대변형 해석을 정확하고 효율적으로 수행할 수 있는 토대를 구축하였다. 동반논문(전병곤 등, 2002)에서는 예제해석을 통하여 새로운 구성모델과 ABAQUS 코드를 이용한 대변형 해석결과를 기술하였다.


    A constitutive model was implemented in ABAQUS code, The constitutive equation can model the behavior for overall range of strain level from small to large deformation, which is based on anisotropic hardening rule and total stress concept. The formulation includes (1) finite strain formulation on the basis of Jaumann rate, (2) implicit stress integration and (3) consistent tangent moduli. Therefore, the mathematical background was established in order that large deformation analysis can be performed accurately and efficiently with the anisotropic constitutive model. Companion paper(Jeon et al., 2002) will contain the large deformation analysis results of examples with the constitutive model using ABAQUS.


  • 주제어

    ABAQUS .   Anistropic hardening rule .   Consistent tangent moduli .   Implicit stress integration .   Large deformation analysis .   Nonlinear finite element analysis.  

  • 참고문헌 (19)

    1. An Anisotropic Hardening Constitutive Model Based on Generalized Isotropic Hardening Rule for Modeling Clay Behavior , Lee, S. R.;Oh, S. , Int. J. Numerical and Analytical Methods in Geomechanics / v.19,pp.683-703,
    2. Simo, J. C.;Hughes, T. J. R. , Computational Inelasticity / v.,pp.,
    3. Numerical techniques for plasticity computations in finite element analysis , Dodds, R. H. , Computers & Structures / v.26,pp.767-779,
    4. 일반 등방경화 구성관계에 대한 내재적인 응력적분: Ⅱ. 검증 , 오세붕;이승래 , 한국지반공학회 논문집 / v.12,pp.87-100,
         
    5. Accuracy and stability of integration algorithms for elastoplastic constitutive equations , Ortiz, M.;Popov, E. P. , Internat. J. Numer. Methods Engrg. / v.21,pp.1561-1576,
    6. Numerical Implementation of Constitutive Models: Rate-Independent Deviatoric Platicity , Hughes, T.J. R.;Nemat-Nasser, S.(ed.);Asaro, R.J.(ed.);Hegemier, G. A.(ed.) , Theoretical Foundation for Large-Scale Computation of Nonlinear Material Behavior / v.,pp.29-57,
    7. 일반 등방경화 구성관계에 대한 내재적인 응력적분: I. 정식화 , 오세붕;이승래 , 한국지반공학회 논문집 / v.12,pp.145-156,
         
    8. Formulation of implicit stress integration and consistent tangent modulus for an anisotropic hardening constitutive model , Oh, S.;Lee, S. R. , Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering / v.191,pp.255-272,
    9. Computational Procedures for Finite Element Analysis of Hot-Working , Lush, A. M. , Ph.D Thesis / v.,pp.,
    10. 비등방경화 구성모델을 적용한 연약 지반의 비배수 거동 해석: Ⅰ. 구성모델 , 오세붕 , 한국지반공학회 논문집 / v.15,pp.121-130,
         
    11. 비등방경화 구성모델을 적용한 연약 지반의 비배수 거동 해석 : Ⅱ. 수치해석 , 오세붕 , 한국지반공학회 논문집 / v.15,pp.131-142,
         
    12. 미소변형률 및 대변형률 조건의 거동에 대한 비등방경화 탄소성 구성모델 , 오세붕;권기철;김동수;정순용 , 한국지반공학회 논문집 / v.16,pp.65-73,
         
    13. Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Inc. , ABAQUS/Standard User's Manual(version 6.2) / v.,pp.,
    14. Finite Rotation Effects in Numerical Implementation of Rate Constitutive Equations Arising in Large Deformation Analysis , Hughes, T. J. R.;Winget, J. , Int. J. for Numerical Method in Engineering / v.15,pp.1862-1867,
    15. An Implicit Time-Integration Procedure for a Set of Internal Variable Constitutive Equations for Isotropic Elasto-Viscoplasticity , Lush, A. M.;Weber, G.;Anand, L. , International Journal of Plasticity / v.5,pp.521-549,
    16. 비등방경화 구성모델을 이용한 대변형 해석 : Ⅱ. 해석 , 전병곤;한성수;오세붕 , 한국지반공학회 논문집 / v.18,pp.,
         
    17. The Concept and Application of Bounding Surface in Plasticity Theory , Dafalias, Y. F.;J. Hult(ed.);J. Lemaitre(ed.) , Physical Non-Linearities in Structural Analysis;IUTAM Symposium / v.,pp.56-63,
    18. Consistent tangent operators for rate-independent elastoplasticity , Simo, J. C.;Taylor, R. L. , Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering / v.48,pp.101-118,
    19. Gurtin, M. E. , An Introduction to Continuum Mechanics / v.,pp.,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. 2002. "Large Deformation Analysis Using an Anistropic Hardening Constitutive Model : II. Analysis" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 18(4): 215~228     

 저자의 다른 논문

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    1. 1998 "지반의 강성특성을 고려한 지반-돌핀구조계의 동적해석" 韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology 12 (3): 19~30    
    2. 1999 "계류식 돌핀구조물에 대한 지반-말뚝계의 비선형 지반반력 해석" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 15 (2): 3~16    
    3. 1999 "수침 및 교란 효과에 따른 풍화잔적토의 전단강도 특성" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 15 (5): 125~139    
    4. 1999 "비등방경화 구성모델을 적용한 연약 지반의 비배수 거동 해석: I. 구성모델" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 15 (6): 121~130    
    5. 1999 "비등방경화 구성모델을 적용한 연약 지반의 비배수 거동 해석 : II. 수치해석" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 15 (6): 131~142    
    6. 1999 "국내 말뚝재하시험에 대한 지반-말뚝계의 수치해석" 韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology 13 (1): 94~104    
    7. 2000 "미소변형률 및 대변형률 조건의 거동에 대한 비등방경화 탄소성 구성모델" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 16 (1): 65~73    
    8. 2002 "풍화토의 비배수 삼축압축시험시 전체 변형률 영역의 거동에 관한 연구" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 18 (1): 29~39    
    9. 2002 "비등방경화 구성모델을 이용한 대변형 해석 :II. 해석" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 18 (4): 215~228    
    10. 2003 "국내 도로포장의 동상 특성에 대한 수치해석적 연구" 한국도로포장공학회 논문집 = Journal of the Korean Society of Pavement Engineers 5 (2): 37~47    

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