수정된 Chaboche 이동 경화 모델의 수치 구현과 압입라체팅 FE 해석 (Numerical Implementation and Indentation Ratcheting Finite Element Analysis of a Modified Chaboche Kinematic Hardening Model)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 44권 / 1호 / 27 ~ 41페이지
· 저자명 : 한정무, MARIMUTHU KARUPPASAMY PANDIAN, 이형일

초록

반복 하중 조건에서 작동하는 기계 요소들은 다축 반복 하중에 의한 다축라체팅 거동을 보인다. 상용 해석 소프트웨어(Abaqus, Ansys)에서 지원하는 이동 경화 모델은 초기 이론에 제한돼 다축라체팅 분석이 불가능하다. 반면, 다축 조건에 적합한 수정된 이동 경화 모델은 기존 모델에서 추가된 다축항과 경화 법칙 등 복잡한 구성 관계식으로 인해 수치 구현이 난해하다. 본 연구에서는 소변형 탄소성 이론에 입각해 수정된 Chaboche 이동 경화 모델에 대해 Abaqus(6.13 ver)로의 효과적인 수치 구현과 검증 방법을 제안하고, 이를 이용한 압입라체팅 유한요소해석을 수행함으로써 다축라체팅 분석에 대한 활용성을 제시한다. 본 연구로부터 수치 구현된 이동 경화 모델은 반복 압입으로 발생하는 다축라체팅 분석에 실용적으로 활용될 수 있다.

영어초록

Mechanical components operating under cyclic loading conditions exhibit multiaxial ratcheting behavior. The kinematic hardening model supported by commercial finite element (FE) software (Abaqus, Ansys) is limited to the initial theory and is not applicable to multiaxial ratcheting analysis. However, the modified kinematic hardening model, which is suitable for multiaxial conditions, is difficult to numerically implement because of the existence of complex constitutive relationships, such as those related to the added multiaxial dependence term and hardening law. In this study, the modified Chaboche kinematic hardening model was numerically implemented by using the framework of a small-strain, elastic-plastic theory; then, the applicability to multiaxial ratcheting analysis was explored by performing indentation ratcheting FE analysis. The numerical model can be practically applied to the analysis of multiaxial ratcheting caused by cyclic indentation, as well as biaxial ratcheting.

참고자료

· 없음