구조용 강재의 반복소성모델 분석 연구

이은택

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이은택

저널정보: 한국강구조학회 한국강구조학회 논문집 한국강구조학회 논문집 제14권 제6호

발행연도: 2002.12

수록면: 735 - 746 (12page)

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소성이론의 연구방향은 일반적으로 두 가지 대별된다. 첫 째는 강재의 소성변형을 적절하게 나타내는 응력-변형도 관계를 정립하는 것이고, 둘 째는 위의 과정을 이용한 기법을 개발하고 구조물을 설계하는 것이다. 소성이론을 연구하는데 한 가지 중요한 문제는 복잡한 하중이력에 대하여 소성영역에서 경화재료의 거동을 묘사하는 것이다. 또한, 구조물이 강한 지진이나 바람하중을 받을 경우, 비례하중보다는 복잡한 불비례하중에 의하여 영향을 받는다. 따라서 소성이론과 강재의 소성거동에 대한 연구는 불비례하중의 거동과 영향을 나타낼 수 있어야 한다. 지금까지 많은 연구자들이 이 분야에서 이론을 발표하였고, 지금도 계속하여 새로운 소성모델 연구를 하고 있다. 본 논문은 지금까지 가장 많이 쓰이고 있는 소성모델을 two-surface 소성모델을 중심으로 분석하고 각 소성모델의 특징과 문제점을 파악하였고, 앞으로의 연구과제를 제안하였다.

The task of plastic theory is twofold: first, to set up relationships between stress and strain that adequately describe the observed plastic deformation of metals, and second, to develop techniques for using these relationships in studying of the mechanics of metal forming processes, and the analysis and design of structures. One of the major problems in the theory of plasticity is to describe the behavior of work-hardening materials in the plastic range for complex loading histories. This can be achieved by formulating constitutive laws either in the integral or differential forms. To adequately predict the response of steel members during cyclic loading, the hardening rule must account for the features of cyclic stress-strain behavior. Neither of the basic isotropic and kinematic hardening rules is suitable for describing cyclic stress-strain behavior, although a kinematic hardening rule describes the nearly linear portions of the stabilized hysteresis loops. There is also a limited expansion of the yield surface as predicted by the isotropic hardening rule. Strong ground motions or wind gusts affect the complex and nonproportional loading histories in the inelastic behavior of structures rather than the proportional loading. Nonproportinal loading is defined as externally applied forces on the structure, with variable ratios during the entire loading history. This also includes the rate of time-dependency of the loads. For nonproportional loading histories, unloading may take place along a chord instead of the radius of the load surface. In such cases, the shape of the stress-strain curve has to be determined experimentally fol all non-radial loading conditions. The plasticity models including two surface models are surveyed based on a yield surface and a bound surface that represent a state of maximum stress. This paper is concerned with the improvement of a plasticity models of the two-surface type for structural steel. This is followed by an overview of plasticity models on structural steel. Finally the need for further research is identified.

#반복하중 #강재 #hardening rule #nonproportional loading #yield criterion #항복조건 #cyclic plasticity model #경화법칙 #반복소성모델 #steel #불비례하중 #cyclic loading

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