Minimizing the stress concentration around hypotrochoid hole in finite metallic plates under in-plane loading is an important consideration in engineering design. In the analysis of finite metallic plate, the effective factors on stress distribution around holes include curvature radius of the corner of the hole, hole orientation, plate's aspect ratio, and hole size. This paper aims to investigate the impact of these factors on stress analysis of finite metallic plate with central hypotrochoid hole. To obtain the lowest value of stress around a hypotrochoid hole, a swarm intelligence optimization method named ant lion optimizer is used. In this study, with the hypothesis of plane stress circumstances, analytical solution of Muskhelishvili's complex variable method and conformal mapping is employed. The plate is taken into account to be finite, isotropic and linearly elastic. By applying suitable boundary conditions and least square boundary collocation technique, undefined coefficients of stress function are found. The results revealed that by choosing the above-mentioned factor correctly, the lowest value of stress would be obtained around the hole allowing to an increment in load-bearing capacity of the structure.
The effect of manganese sulfide (MnS) inclusions on the machinability of free-cutting steel is based on their morphology, size and distribution. Furthermore, the plasticity of MnS is high during the hot working caused different characterization of MnS. In this study, the deformation behavior of MnS in 1215MS steel after a thermomechanical process was investigated at 1323 K. The microstructures of MnS inclusions were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy, energy-dispersive spectrometry, and electron backscattering diffraction (EBSD). As the thickness reduction of the inclusions increased from 10 to 70%, their average aspect ratio increased from 1.20 to 2.39. In addition, the deformability of MnS inclusions was lower than that of the matrix. The possible slip systems of A, B, C, and D plane traces were (${\bar{1}}0{\bar{1}}$)[${\bar{1}}01$], ($10{\bar{1}}$)[101], (011)[$01{\bar{1}}$], and (110)[$1{\bar{1}}0$]. Furthermore, the EBSD measurements suggested that slip planes in MnS inclusions occur on {110} planes.
In the present investigation, thermal buckling and free vibration characteristics of functionally graded (FG) Timoshenko nanobeams subjected to nonlinear thermal loading are carried out by presenting a Navier type solution. The thermal load is assumed to be nonlinear distribution through the thickness of FG nanobeam. Thermo-mechanical properties of FG nanobeam are supposed to vary smoothly and continuously throughout the thickness based on power-law model and the material properties are assumed to be temperature-dependent. Eringen's nonlocal elasticity theory is exploited to describe the size dependency of nanobeam. Using Hamilton's principle, the nonlocal equations of motion together with corresponding boundary conditions based on Timoshenko beam theory are obtained for the thermal buckling and vibration analysis of graded nanobeams including size effect. Moreover, in following a parametric study is accompanied to examine the effects of the several parameters such as nonlocal parameter, thermal effect, power law index and aspect ratio on the critical buckling temperatures and natural frequencies of the size-dependent FG nanobeams in detail. According to the numerical results, it is revealed that the proposed modeling can provide accurate frequency results of the FG nanobeams as compared some cases in the literature. Also, it is found that the small scale effects and nonlinear thermal loading have a significant effect on thermal stability and vibration characteristics of FG nanobeams.
Ayoub El Amrani;Hafid Mataich;Jaouad El-Mekkaoui;Bouchta El Amrani
Coupled systems mechanics
/
v.12
no.4
/
pp.391-407
/
2023
This paper presents a static study of a rectangular functional graded material (FGM) plate, simply supported on its four edges, adopting a refined higher order theory that looks for, only,four unknowns,without taking into account any corrective factor of the deformation energy with the satisfaction of the zero shear stress conditions on the upper and lower faces of the plate. We will have determined the contribution of these stresses in the transverse deflection of the plate, as well as their effects on the axial stress within the interfaces between the layers(to avoid any problem of imperfections such as delamination) and on the top and bottom edges of the plate in order to take into account the fatigue phenomenon when choosing the distribution law of the properties used during the design of the plate. A numerical statement, in percentage, of the contribution of the shear effect is made in order to show the reliability of the adopted theory. We will also have demonstrated the need to add the shear effect when the aspect ratio is small or large. Code routines are programmed to obtain numerical results illustrating the validity of the model proposed in the theory compared to those available in the literature.
Numerical modelling of an integrated Carbon NanoTube (CNT) membrane is only achievable if probable deformations and realistic alterations from a perfect CNT membrane are taken into account. Considering the possible forms of CNTs, bending is one of the most probable deformations in these high aspect ratio nanostructures. Hence, investigation of effect associated with bent CNTs are of great interest. In the present study, molecular dynamics simulation is utilized to investigate fluid flow dynamics in deformed CNT membranes, specifically when the tube cross section is not affected. Bending in armchair (5,5) CNT was simulated using Tersoff potential, prior to flow rate investigation. Also, to study effect of inclined entry of the CNT to the membrane wall, argon flow through generated inclined CNT membranes is examined. The results show significant variation in both cases, which can be interpreted as counter-intuitive, since the cross section of the CNT was not deformed in either case. The distribution of fluid-fluid and fluid-wall interaction potential is investigated to explain the anomalous behavior of the flow rate versus bending angle.
Alazwari, Mashhour A.;Esen, Ismail;Abdelrahman, Alaa A.;Abdraboh, Azza M.;Eltaher, Mohamed A.
Advances in nano research
/
v.12
no.3
/
pp.231-251
/
2022
Dynamic behavior of temperature-dependent Reddy functionally graded (RFG) nanobeam subjected to thermomagnetic effects under the action of moving point load is carried out in the present work. Both symmetric and sigmoid functionally graded material distributions throughout the beam thickness are considered. To consider the significance of strain-stress gradient field, a material length scale parameter (LSP) is introduced while the significance of nonlocal elastic stress field is considered by introducing a nonlocal parameter (NP). In the framework of the nonlocal strain gradient theory (NSGT), the dynamic equations of motion are derived through Hamilton's principle. Navier approach is employed to solve the resulting equations of motion of the functionally graded (FG) nanoscale beam. The developed model is verified and compared with the available previous results and good agreement is observed. Effects of through-thickness variation of FG material distribution, beam aspect ratio, temperature variation, and magnetic field as well as the size-dependent parameters on the dynamic behavior are investigated. Introduction of the magnetic effect creates a hardening effect; therefore, higher values of natural frequencies are obtained while smaller values of the transverse deflections are produced. The obtained results can be useful as reference solutions for future dynamic and control analysis of FG nanobeams reinforced nanocomposites under thermomagnetic effects.
In this paper, frequency analysis of curved functionally graded (FG) nanobeam by consideration of deepness effect has been studied. Differential transform method (DTM) has been used to obtain frequency responses. The nonlocal theory of Eringen has been applied to consider nanoscales. Material properties are supposed to vary in radial direction according to power-law distribution. Differential equations and related boundary conditions have been derived using Hamilton's principle. Finally, by consideration of nonlocal theory, the governing equations have been derived. Natural frequencies have been obtained using semi analytical method (DTM) for different boundary conditions. In order to study the effect of deepness, the deepness term is considered in strain field. The effects of the gradient index, radius of curvature, the aspect ratio, the nonlocal parameter and interaction of aforementioned parameters on frequency value for different boundary conditions such as clamped-clamped (C-C), clamped-hinged (C-H), and clamped-free (C-F) have been investigated. In addition, the obtained results are compared with the results in previous literature in order to validate present study, a good agreement was observed in the present results.
This study intends to reduce forming load by adding die rotation to flange-upsetting process. Materials arc formed by the compression and rotational torque which are accrued from rotation of the lower die accompanied by axial compression of the punch. For the theoretic analysis of flange-upsetting process using rotation die, slab method was used. Furthermore, for the verification of the theoretic analysis results, FEM simulation using DEFORM 3D a commercial software was done, and through the model material experiment using Prasticine, the results were compared and reviewed. Flange-upsetting process using rotation die shows reduced forming load compared with process without die rotation and demonstrates uniform distribution of strain. And as for the effect of the reduction of forming load, the less the aspect ratio(h0/d0) and the greater friction coefficient, the greater effect is. With increase in die rotation velocity, the effect of forming load reduction also increases little by little, but its effect on forming load reduction is very negligible compared with other forming parameters. Theoretic analysis results and simulation results coincided pretty well. The flange-upsetting process using die rotation are evaluated as useful process that can produce reduction of forming load and uniform strain.
Seismic isolation is one of the most widely implemented and accepted seismic protection systems to limit or avoid damages from unforeseeable earthquakes. As an energy absorption device, however, the supplemental lead itself tends to pollute the environment. Consequently, it is predicted that the use of lead would be controlled. Considering the pollution caused by lead, several researchers are interested in the viability of using steel in place of lead. In this study, first, based on the results of a non-linear finite element analysis, the excellent deformation capacity of a very tough steel damper was demonstrated by comparing it with that of the SS400 damper and determining the effects of main parameters (the aspect ratio, thickness, and width) on the deformation capacity. Second, an optimum shape and design equation for a U-shaped damper with an opening based on stress distribution was suggested.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P
/
v.66
no.4
/
pp.242-246
/
2017
In this study, it was investigated about optical simulation in high brightness and high uniformity general lighting using glass light guide plate. And we adopt edge-light emission type light plate. Edge-light type lighting has been used LCD application, especially note PC or smart phone backlight unit. Because it had the good properties such as slim shape and light weight. We thought this type was suitable for general lighting application such as wall attached type or ceiling mount type. But many of edge-light type lighting had problems. It called slanted output light rays. That was main key parameter how could control the direction of output light rays. We investigated the solution of this problems, using ray tracing method, we recognized the major fact of the solution relied on the geometric structure of diffusing dot shape. We set the conditions of aspect ratio in diffusing dot shape such as 0.5 to 1. And, at first, we designed diffusing dots shape based on the results of optical simulation and made specimen. as above condition, and acquired good result in confirming dots shape such as the value of the output rays's peak angle was around 75 degrees. And good light distribution characteristics were measured by slated spectro-radiometer. It was shown that the effective ways of designing light distribution characteristics using optical simulation such as ray tracing linear method for making general lighting using glass light guide plate.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.