Reliable and accurate method of computationally aided design processes of advanced thin walled structures in automotive industries are much essential for the efficient usage of smart materials, that possess higher energy absorption in dynamic compression loading. In this paper, most versatile components i.e., thin walled crash tubes with different geometrical profiles are introduced in view of mitigating the impact of varying cross section in crash behavior and energy absorption characteristics. Apart from the geometrical parameters such as length, diameter and thickness, the non-dimensionalized parameters of average forces which control the plastic bending moment for varying thickness has explored in view of quantifying its impact on the crashworthiness of the structure. The explicit finite element code ABAQUS is utilized to conduct the numerical studies to examine the effect of parametric modifications in crash behavior and energy absorption. Also the simulation results are experimentally validated. It is evident that the circular cross-sectional tubes are preferable as high collision impact shock absorbers due to their ability in withstanding axial and oblique impact loads effectively. Furthermore, the specific energy absorption (SEA), crash force efficiency (CFE), plastic bending moment, peak force responses and its impact for optimally tailoring a design to cater the crashworthiness requirements are investigated. The primary outcome of the study is to provide sufficient information on circular tubes for the use of energy absorbers where impact oblique loading is expected.
This paper presents investigations on the hysteretic behavior of concrete-filled circular tubular (CFCT) T-joints subjected to axial cyclic loading at brace end. In the experimental study, four specimens are fabricated and tested. The chord members of the tested specimens are filled with concrete along their full length and the braces are hollow section. Failure modes and load-displacement hysteretic curves of all the specimens obtained from experimental tests are given and discussed. Some indicators, in terms of stiffness deterioration, strength deterioration, ductility and energy dissipation, are analyzed to assess the seismic performance of CFCT joints. Test results indicate that the failures are primarily caused by crack cutting through the chord wall, convex deformation on the chord surface near brace/chord intersection and crushing of the core concrete. Hysteretic curves of all the specimens are plump, and no obvious pinching phenomenon is found. The energy dissipation result shows that the inelastic deformation is the main energy dissipation mechanism. It is also found from experimental results that the CFCT joints show clear and steady stiffness deterioration with the increase of displacement after yielding. However, all the specimens do not perform significant strength deterioration before failure. The effect of joint geometric parameters ${\beta}$ and ${\gamma}$ of the four specimens on hysteretic performance is also discussed.
Shariati, Mahdi;Tahmasbi, Farzad;Mehrabi, Peyman;Bahadori, Alireza;Toghroli, Ali
Steel and Composite Structures
/
제35권2호
/
pp.237-247
/
2020
Shear connectors are essential elements in the design of steel-concrete composite systems. These connectors are utilized to prevent the occurrence of potential slips at the interface of steel and concrete. The two types of shear connectors which have been recently employed in construction projects are C- and L-shaped connectors. In the current study, the behavior of C and L-shaped angle shear connectors is investigated experimentally. For this purpose, eight push-out tests were composed and subjected to monotonic loading. The load-slip curves and failure modes have been determined. Also, the shear strength of the connectors has been compared with previously developed relationships. Two failure modes of shear connectors were observed: 1) concrete crushing-splitting and 2) shear connector fracture. It was found that the L-shaped connectors have less shear strength compared to C-shaped connectors, and decreasing the angle leg size increases the shear strength of the C-shaped connectors, but decreases the relative ductility and strength of L-shaped connectors.
Anchor channels are commonly used for façade, tunnel, and structural connections. These connections encounter various types of loadings during their service life, including high rate or impact loading. For anchor channels that are placed close and parallel to an edge and loaded in shear perpendicular to and towards the edge, the failure is often governed by concrete edge breakout. This study investigates the transverse shear behavior of the anchor channels under quasi-static and high rate loadings using a numerical approach (3D finite element analysis) utilizing a rate-sensitive microplane model for concrete as constitutive law. Following the validation of the numerical model against a test performed under quasi-static loading, the rate-sensitive static, and rate-sensitive dynamic analyses are performed for various displacement loading rates varying from moderately high to impact. The increment in resistance due to the high loading rate is evaluated using the dynamic increase factor (DIF). Furthermore, it is shown that the failure mode of the anchor channel changes from global concrete edge failure to local concrete crushing due to the activation of structural inertia at high displacement loading rates. The research outcomes could be valuable for application in various types of connection systems where a high rate of loading is expected.
Hariri-Ardebili, Mohammad Amin;Seyed-Kolbadi, Seyed Mahdi;Mirzabozorg, Hasan
Structural Engineering and Mechanics
/
제48권1호
/
pp.17-39
/
2013
In the present paper, a coaxial rotating smeared crack model is proposed for mass concrete in three-dimensional space. The model is capable of applying both the constant and variable shear transfer coefficients in the cracking process. The model considers an advanced yield function for concrete failure under both static and dynamic loadings and calculates cracking or crushing of concrete taking into account the fracture energy effects. The model was utilized on Koyna Dam using finite element technique. Dam-water and dam-foundation interactions were considered in dynamic analysis. The behavior of dam was studied for different shear transfer coefficients considering/neglecting fracture energy effects. The results were extracted at crest displacement and crack profile within the dam body. The results show the importance of both shear transfer coefficient and the fracture energy in seismic analysis of concrete dams under high hydrostatic pressure.
Large Concrete Panel Structures behave quite differently from frame or monolithic shear wall structures because of the weakness of Joint in stiffness and strength. The joint experiences large deformation such as shear-slip in vertical and horizontal joint and rocking and crushing in horizontal joint because of localized stress concentration, but the wall panels behave elastically under cyclic loads. In order to describe the nonlinear behavior of the joint in the analysis of PC structures, different analysis technique from that of RC structures is needed. In this paper, for analysis of large concrete panel subassemblage subjected to cyclic loads, the wall panels are idealized by elastic finite elements, and the joints by nonlinear spring elements with various load-deflection relationship. The analytical results are compared with the experimental results on the strength, stiffness, energy dissipation and lateral drift, and the effectiveness of this computer analysis modelling technique is checked.
A new finite element model will be presented to analyze the nonlinear behavior of not only RC beams and slabs, but also RC beams strengthened by a patch repair. The numerical approach is based on the p-version degenerate shell element including theory of anisotropic laminated composites, theory of materially and geometrically nonlinear plates. In the nonlinear formulation of this model, the total Lagrangian formulation is adopted with large deflections and moderate rotations being accounted for in the sense of von Karman hypothesis. The material model is based on hardening rule, crushing condition, plate-end debonding strength model and so on. The Gauss-Lobatto numerical quadrature is applied to calculate the stresses at the nodal points instead of Gauss points. The validity of the proposed p-version finite element model is demonstrated through several numerical examples for the load-deflection curves, the ultimate loads, and the failure modes of reinforced connote slabs and RC beams bonded with steel plates or FRP plates compared with available experimental and numerical results.
This paper describes the possibility to reuse concrete waste produced by demolition of reinforced concrete structures as aggregate for concrete from the viewpoint of strength. Concrete rubble obtained from the demolished buildings at Taejon were crushing machine to reuse as coarse aggregate. The strength properties, such as compressive strength, splitting tensile strength, bending strength and shear strength, of recycled and normal concrete were examined and compared experimentally when water cement ratio was varied. From the results of this study, it was thought that in case of non-washed aggregate concrete, strength properties of recycled coarse aggregate is similar to that of normal concrete, In W/C 55%~45%, stress-strain curve of recycled concrete shows more stable than that of normal concrete, while in W/C 35%, it shows brittle behavior.
Structural behavior of R/C deep beams was investigated and compared to those of specimens with CFRP Grids. Test results show that the crushing of compression strut for the unstrengthened R/C deep beams is changed to the group of several diagonal cracks at mid-depth within the sheat span. Strengthened specimens grow to be more ductile after the redistribution of internal force on the CFRP Grids. The failure mode and variations of strains in the specimens are dependent on the shear span-to-depth ratio. The lower the shear span-to-depth ratio, the bigger failure load and the less variations in strain are observed. Additional anchorage of CFRP Grids does not only cause the improvement in the internal resistance, but also control the brittle shear failure of specimen after reaching the maximum loads.
The compressive fatigue tests on the closed cell Al-Si-Ca alloy foams with two different thicknesses were performed using a load ratio of 0.1. The quasi-static and cyclic compressive behaviors were obtained respectively. The fatigue stress-life (S-N) curves were evaluated from the obtained cyclic compressive behaviors. S-N curves were presented for the onset of progressive shortening. It turned out that the fatigue strength showed higher value for the thicker foam and the onset of shortening of thinner foam took place earlier. The crushing was found to initiate in a single band which broadens gradually with additional fatigue cycles. Progressive shortening of the specimen took place due to a combination of low cycle fatigue failure and cyclic ratcheting.
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.