Plastic Material

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

Fig. Plastic Material 대화상자

Fig. 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.

Note 
위 4가지 소성모델에 대한 자세한 내용은 Analysis & Design 매뉴얼 비선형해석의 소성재료모델 부분 참조

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

Note 
Normal Stress가 '0'일 때 Shear Stress만에 의한 항복응력도와 같다.

Initial Friction Angle : 초기 내부 마찰각

Note 
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

Note 
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

Note 
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.

Note 
Plastic Material(von Mises인 경우)의 Hardening Coefficient는 Material의 Elastic Modulus이상의 값을 입력할 수 없다.

- Masonry 가 선택된 경우