Surface-to-Surface 접촉 모델을 적용한 콘크리트 쪼갬인장강도 시험 모델링 (Modeling of Concrete Splitting Tensile Test Using a Surface-to-Surface Contact Model)

서지정보

· 발행기관 : 한국콘크리트학회
· 수록지 정보 : 콘크리트학회 논문집 / 35권 / 3호 / 327 ~ 334페이지
· 저자명 : 이상민, 석승욱, 최창식

초록

본 연구에서는 콘크리트에 surface-to-surface 접촉 모델(surface-to-surface contact model)의 적용을 검증하기 위한 해석적 연구를 수행하였다. 가력판과 콘크리트 실린더의 접촉 표면에 surface-to-surface 접촉 모델을 적용하여 상용 유한요소해석 프로그램 ABAQUS로 3개의 쪼갬인장강도 시험을 시뮬레이션하고 3차원 환경에서 평면-평면 접촉 테스트(flat-flat contact test)와 평면-곡면 접촉 테스트(flat-circle contact test)를 수행하였다. 이후 2 mm 크기의 요소로 쪼갬인장강도 시험을 3D 유한요소해석을 수행하였다. 요소의 크기를 줄일 경우 해석 시간이 비약적으로 상승하였다. 따라서 2D 유한요소해석을 이용하여 0.5 mm 크기의 요소로 후속 해석을 수행하였다. 이러한 접근법을 통해, 요소의 크기가 감소함에 따라 해석 결과가 실험 쪼갬인장강도에 더 근접하였으며, 이는 제안된 모델링 기법이 타당함을 의미한다.

영어초록

A numerical study was conducted to assess the suitability of a surface-to-surface contact model for modeling a concrete material test. Three splitting tensile strength tests were simulated using the commercial finite element analysis program ABAQUS, where its surface-to-surface model was applied to the interaction between the loading plate and the concrete cylinder. Initially, flat-flat and flat-circle contact tests were performed in a 3D environment to confirm the functionality of the surface-to-surface contact model. Then, a 3D finite element analysis of a splitting tensile strength test was performed using 2 mm-sized elements. However, reducing the element size led to a significant increase in analysis time. Consequently, subsequent analyses were conducted using a 0.5 mm element size with a 2D finite element model. With this approach, as the element size decreased, the numerical results closely aligned with the experimental splitting strengths, confirming the effectiveness of the proposed modeling approach.

참고자료

· 없음