기능
- 소성해석에 적용되는 소성모델을 지정합니다.
Tresca, Von Mises
- 금속과 같이 소성 비압축성(Plastic Incompressibility)을 보이는 연성재료에 적합
Mohr-Coulomb, Drucker-Prager
- 콘크리트나 암석, 지반처럼 부피 소성변형을 일으키는 취성재료에 적합
호출
메인 메뉴에서 [Properties] 탭 > [Material Properties] 그룹 > [Plastic Material]
입력
Plastic Material 대화상자
Add/Modify Plastic Material 대화상자
Name
소성모델의 이름
Model
소성모델의 종류
Tresca : 금속과 같이 소성 비압축(Plastic Incompressibility)을 보이는 연성 재료에 대해 적합한 모델입니다.
Von Mises : 이 기준은 변형에너지를 기반으로 한 모델로써 금속에 대해 가장 일반적으로 수용되는 항복기준입니다.
Mohr-Coulomb : Coulomb 마찰법칙의 일화된 모델로써 콘크리트, 지반, 암석과 같이 부피 소성을 보이는 재료에 적합한 모델입니다.
Drucker-Prager : 이 기준은 Mohr-Coulomb 기준과 근사하고, von Mises 기준의 확장된 형태로써 콘크리트, 지반, 암석과 같이 부피 소성을 보이는 재료에 적합한 모델입니다.
위 4가지 소성모델에 대한 자세한 내용은 “Analysis & Design” 매뉴얼 비선형해석의 소성재료모델 부분 참조
Masonry : 이 모델은 벽돌, 몰탈 접합 등과 같은 석조 재료를 사용하여 균열 위치를 찾는 탄성해석에 적합합니다.
Concrete-Damage : 이 모델은 콘크리트를 대상으로 한 연속체이며, 소성을 기반으로 한 손상 모델입니다. 이 모델은 콘크리트 재료의 주요한 두 가지 파괴 메커니즘인 인장 균열과 압축 파괴를 가정합니다.
Plastic Data
Tresca, von Mises가 선택된 경우
Initial Uniaxial Yield Stress : 일축 인장 실험에 의한 항복응력도
Mohr-Coulomb, Drucker-Prager가 선택된 경우
Initial Cohesion : 초기점성
Normal Stress가 '0'일 때 Shear Stress만에 의한 항복응력도와 같다.
Initial Friction Angle : 초기 내부 마찰각
Initial Friction Angle의 입력은 Plastic Material Model이 Mohr-Coulomb이나 Drucker-Prager일 경우 “0 < Initial Friction Angle < 90”의 범위에서 입력가능하다. 이외의 값을 입력하는 경우, Initial Friction Angle의 Default값을 30으로 초기화하여 자동으로 입력된다.
Hardening
재료가 항복할 때 소성변형에 따른 항복면의 변화를 정의합니다. 항복면 변화의 형식에 따라 다음과 같이 3가지로 분류됩니다.
Isotropic : 등방성 경화
Kinematic : 운동형 경화
Mixed : 혼합형 경화
위 3가지 경화법칙에 대한 자세한 내용은 “Analysis & Design” 매뉴얼 비선형해석의 경화법칙 부분 참조.
Back Stress Coefficient : Isotropic Hardening의 정도 표시
Isotropic Hardening이면 '1'
Kinematic Hardening이면 '0'
Mixed Hardening이면 '0~1' 사이값
소성변형도의 총 증분은 다음과 같이 등방성 경화와 운동형 경화에 대한 성분으로 나타낼 수 있다.
여기서 M은 Back Stress Coefficient 로 '0~1'사이 값을 갖는다.
Hardening Coefficient
항복 이후 재료의 접선강성 입력합니다. 일반적으로 1차 항복 이후에는 초기 접선의 기울기보다 작아지거나 일정한 값을 가지게 됩니다.
Plastic Material(von Mises인 경우)의 Hardening Coefficient는 Material의 Elastic Modulus이상의 값을 입력할 수 없다.
Masonry 가 선택된 경우
Brick Material
Young's Modulus : 탄성계수
Poisson's Ratio : 포아송비
Tensile Strength, ft : 인장강도
Stiffness Reduction Factor : 강성 감소 계수
Bed Joint Material
Young's Modulus : 탄성계수
Poisson's Ratio : 포아송비
Tensile Strength, ft : 인장강도
Stiffness Reduction Factor : 강성 감소 계수
Head Joint Material
Young's Modulus : 탄성계수
Poisson's Ratio : 포아송비
Tensile Strength, ft : 인장강도
Stiffness Reduction Factor : 강성 감소 계수
Geometry
Brick Length, L : 벽돌 너비
Brick Height, H : 벽돌 폭
Thickness of Bed, Tb : 가로줄눈의 폭
Thickness of Head, Th : 세로줄눈의 폭