Yaylaci, Murat;Sabano, Bahar Sengul;Ozdemir, Mehmet Emin;Birinci, Ahmet
Structural Engineering and Mechanics
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v.82
no.3
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pp.401-416
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2022
The aim of this study is to examine the frictionless double receding contact problem for two functionally graded (FG) layers pressed with a uniformly distributed load and resting on a homogeneous half plane (HP) using analytical and numerical methods. The FG layers are made of a non-homogeneous material with an isotropic stress-strain law with exponentially varying properties. It is assumed that the contact at the FG layers and FG layer-HP interface is frictionless. The body force of the FG layers and homogeneous HP are ignored in the study. Firstly, an analytical solution for the contact problem has been realized using the theory of elasticity and the Fourier integral transform techniques. Then, the problem modeled and two-dimensional analysis was carried out by using the ANSYS package program based on FEM. Numerical results for contact lengths and contact pressures between FG layers and FG layer-HP were provided for various dimensionless quantities including material inhomogeneity, distributed load width, the shear module ratio, and the heights of the FG layers for both methods. The results obtained using FEM were compared with the results found using the analytical formulation. It was found that the results obtained from analytical formulation were in perfect agreement with the FEM study.
Joining ${Al}_{2}{O}_{3}$ and STS 304 stainless steel by active metal brazing method with using CuI Owt % Ti and Cu -7 .5wt % Zr insert metal, their interfaces were analyzed and strength of the joint brazed with Cu-7.5wt % Zr insert metal also investigated with shear strength testing method. In brazing with Cu-lOwt% Ti insert metal, the single reaction layer was formed by the reaction with Ti and ${Al}_{2}{O}_{3}$ at the interface between ${Al}_{2}{O}_{3}$ and insert metal, but the double reaction layer was found in brazing with Cu-7.5wt % Zr insert metal because of the difference of their wettability on the surface of ${Al}_{2}{O}_{3}$. Fracture shear strength about 86MPa was obtained from ${Al}_{2}{O}_{3}$/Cu-7.5wt% Zr/STS 304 stainless steel joint and reasonable strength of the joints is attributed to the formation of double reaction layer at the interface.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.36
no.3
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pp.15-21
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1999
The flow characteristics around KRISO 300K VLCC double-body model have been experimentally investigated in a closed-type subsonic wind tunnel. The local mean velocity and turbulence statistics including turbulent intensity. Reynolds shear stress and turbulent kinetic energy were measured using a x-type hot-wire probe. The measurements were carried out at several transverse stations of the stern and near wake regions. The surface flow was visualized using on oil-film technique to see the flow pattern qualitatively. The flow in the stern and near wake region revealed complicated three-dimensional flow characteristics. The VLCC model shows a hook-shaped wake structure behind the propeller boss in the main longitudinal vortex region. The thin boundary layer at midship was increased gradually in thickness over the stern and evolved into a full three-dimensional turbulent wake.
The following composition establishes a nonlocal strain gradient plate model that is essentially related to mass sensors laying on Winkler-Pasternak medium for the vibrational analysis from graphene sheets. To achieve a seemingly accurate study of graphene sheets, the posited theorem actually accommodates two parameters of scale in relation to the gradient of the strain as well as non-local results. Model graphene sheets are known to have double variant shear deformation plate theory without factors from shear correction. By using the principle of Hamilton, to acquire the governing equations of a non-local strain gradient graphene layer on an elastic substrate, Galerkin's method is therefore used to explicate the equations that govern various partition conditions. The influence of diverse factors like the magnetic field as well as the elastic foundation on graphene sheet's vibration characteristics, the number of nanoparticles, nonlocal parameter, nanoparticle mass as well as the length scale parameter had been evaluated.
The chemical property analysis on the deposited clay using scanning electron microscope and energy dispersive x-ray spectrometer were performed. Also, the triaxial compression tests and consolidation tests using NaCl aqueous solution and leachate as substitute pore (or saturated) water in samples were carried out to find out the behaviour characteristics of strength and deformation of contaminated deposited clay. from the chemical composition analysis results of clay samples, the magnitudes of composition ratio were revealed in the order of O, C, Si, Al, and Fe. Of these, why the ratio of carbon appeared to be large is estimated as due to the increase of the phyto-planktons after the construction of tide embankment. In the triaxial compression test and consolidation test results, the shear strength and compression properties have increased with the increase in concentration of contaminant (NaCl). This phenomenon is considered as to be caused by the changes of soil structure to flocculent structure owing to the decrease in the thickness of diffuse double layer in proportion to increase in the concentration of electrolyte.
Fahmy, Ezzat H.;Shaheen, Yousry B.I.;Abdelnaby, Ahmed Mahdy;Abou Zeid, Mohamed N.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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v.8
no.1
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pp.83-97
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2014
This paper presents the results of an investigation aimed at developing reinforced concrete beams consisting of precast permanent U-shaped reinforced mortar forms filled with different types of core materials to be used as a viable alternative to the conventional reinforced concrete beam. To accomplish this objective, an experimental program was conducted and theoretical model was adopted. The experimental program comprised casting and testing of thirty beams of total dimensions $300{\times}150{\times}2,000mm$ consisting of permanent precast U-shaped reinforced mortar forms of thickness 25 mm filled with the core material. Three additional typical reinforced concrete beams of the same total dimensions were also cast to serve as control specimens. Two types of single-layer and double-layers steel meshes were used to reinforce the permanent U-shaped forms; namely welded wire mesh and X8 expanded steel mesh. Three types of core materials were investigated: conventional concrete, autoclaved aerated lightweight concrete brick, and recycled concrete. Two types of shear connections between the precast permanent reinforced mortar form and the core material were investigated namely; adhesive bonding layer between the two surfaces, and mechanical shear connectors. The test specimens were tested as simple beams under three-point loadings on a span of 1,800 mm. The behavior of the beams incorporating the permanent forms was compared to that of the control beams. The experimental results showed that better crack resistance, high serviceability and ultimate loads, and good energy absorption could be achieved by using the proposed beams which verifies the validity of using the proposed system. The theoretical results compared well with the experimental ones.
Two-dimensional stagnation flow toward a plane wall coated with magnetic fluid of uniform thickness is investigated. The flow field is represented as a similarity solution of the Navier-Stokes equation for this incompressible laminar flow. The resulting third order ordinary differential equation is solved numerically by using the shooting method and by determining two shooting parameters so as to satisfy the boundary and interface conditions. Features of the flow including streamline patterns are investigated for the varying values of density ratio, viscosity ratio, and Reynolds number. An adverse flow with double eddy pair in magnetic fluid region is found to emerge as the Reynolds number becomes higher than a threshold value. The results for the interface velocity, interface and wall shear stress, and boundary layer and displacement thickness are also presented.
An understanding of the failure mechanisms of the adhesive layer is decisive in interpreting the performance of a particular adhesive joint because the delamination is one of the most common failure modes of the laminated composites such as the fiber metal laminates. The interface between different materials, which is the case between the metal and the composite layers in this study, can be loaded through a combination of fracture modes. All loads can be decomposed into peel stresses, perpendicular to the interface, and two in-plane shear stresses, leading to three basic fracture mode I, II and III. To determine the load causing the delamination growth, the energy release rate should be identified in corresponding criterion involving the critical energy release rate ($G_C$) of the material. The critical energy release rate based on these three modes will be $G_{IC}$, $G_{IIC}$ and $G_{IIIC}$. In this study, to evaluate the fracture behaviors in the fracture mode I and II of the adhesive layer in fiber metal laminates, the double cantilever beam and the end-notched flexure tests were performed using the reference adhesive joints. Furthermore, it is confirmed that the experimental results of the adhesive fracture toughness can be applied by the comparison with the finite element analysis using cohesive zone model.
Lee, Choong-Ho;Kim, Ju-Hyun;Chae, Young-Su;Lee, Song
기술발표회
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s.2006
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pp.320-328
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2006
In this test, there was two dimensional model loading test implemented for analysis with respect to the problem of evaluating bearing capacity and the application range on the dredged and reclaimed ground. It was got following conclusion through comparison of button's and Brown&Meyerhof"s equation with experimental result that was obtained by 2 dimensions model loading test. For the difference between average undrained shear strength by 2/3B of loading board width and under 2/3B is more than ${\pm}$ 50%, application of Nc(coefficient of bearing capacity was used in that case $\phi$=0 analysis is considered in the single layer) was declined. Brown&Meyerhof(1969)'s equation was underestimated comparing with loading test result, while Button(1953)'s equation was overestimated comparing with loading test result applied dividing as double layers of upper dessication layer and lower soft layer about dredged and reclaimed ground. Also, bearing capacity factors, Nc that was calculated by using button's equation was estimated greatly about 1.7 times more than bearing capacity factors, Nc that was calculated by using Brown&Meyerhof's equation. Bearing capacity factors, Nc that was calcuated by using Brown&Meyerhof's and Button's equation was evaluated each 2.3-3.6 times, 1.3-2.1 times smaller than bearing capacity factors, Nc5.14 that was calcuated by using Meyerhof's equation in case of unit layer.
This Paper applied a simple strength parameter averaging method to double layered systems consisting of the strong sand layer overlying the soft clay deposit. This study derived a formula which defines a critical depth as the strength parameters, and used the correction parameter, $\alpha$ to reduce an error of the strength parameter averaging method. The results of the method were presented in the form of dimensionless charts and were compared with the results of several solutions proposed by Satyanarayana & Grag, Sreenivasulu, and Meyerhof & Hanna. The results of the proposed method coincided with the method of Meyerhof & Hanna and the results obtained from FLAC. But the Satyanarayana & Grag method and the Sreenivasulu method overestimated the bearing capacity. Consequently, the bearing capacity of foundation on sand layer overlying soft clay layer can be approximately estimated by using the proposed dimensionless charts.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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