Ebrahimi, Farzad;Barati, Mohammad Reza;Mahesh, Vinyas
Advances in nano research
/
v.7
no.3
/
pp.145-155
/
2019
In this article, the influence of small scale effects on the free vibration response of curved magneto-electro-elastic functionally graded (MEE-FG) nanobeams has been investigated considering nonlocal elasticity theory. Power-law is used to judge the through thickness material property distribution of MEE nanobeams. The Euler-Bernoulli beam model has been adopted and through Hamilton's principle the Nonlocal governing equations of curved MEE-FG nanobeam are obtained. The analytical solutions are obtained and validated with the results reported in the literature. Several parametric studies are performed to assess the influence of nonlocal parameter, magnetic potential, electric voltage, opening angle, material composition and slenderness ratio on the dynamic behaviour of MEE curved nanobeams. It is believed that the results presented in this article may serve as benchmark results in accurate analysis and design of smart nanostructures.
Silva, Jessica L.;Deus, Lidiane R.R.M.;Lemes, Igor J.M.;Silveira, Ricardo A.M.
Steel and Composite Structures
/
v.38
no.3
/
pp.257-270
/
2021
This paper presents a displacement-based numerical methodology following the Euler-Bernoulli theory to simulate the 2 nonlinear behavior of steel structures. It is worth emphasizing the adoption of co-rotational finite element formulations considering large displacements and rotations and an inelastic material behavior. The numerical procedures proposed considers plasticity concentrated at the finite elements nodes, and the simulation of the steel nonlinear behavior is approached via the Strain Compatibility Method (SCM), where the material constitutive relation is used explicitly. The SCM is also applied in determining the sections bearing capacity. Moreover, the present numerical approach is not limited to a specific structural member cross-sectional typology, with the residual stress models introduced explicitly in subareas of steel cross-sections generated by a 2D discretization. Finally, results consistent with the literature and with low processing time are presented.
Snap-buckling is one of the main failure modes of structures, because it will lead to the reduction of structural bearing capacity, durability loss and even structural damage. Boundary condition plays an important role in the research of engineering mechanics. Further discussion on the boundary conditions problems will help to analyze the dynamic and static behavior of structures more accurately. Therefore, in order to understand the dynamic and static behavior of curved beams more comprehensively, this paper mainly studies the nonlinear snap-through buckling and forced vibration characteristics of functionally graded graphene reinforced composites (FG-GPLRCs) curved beams with two different boundary conditions (including clamped-hinged and hinged-hinged) using Euler-Bernoulli beam theory (E-BBT). In addition, the effects of the curved beam radius, the GLPs distributions, number of GLPs layers, the mass fraction of GLPs and elastic foundation parameters on the nonlinear snap-through buckling and forced vibration behavior are discussed respectively.
Nonlinear free vibration and stability responses of a carbon nanotube reinforced composite beam under temperature rising are investigated in this paper. The material of the beam is considered as a polymeric matrix by reinforced the single-walled carbon nanotubes according to different distributions with temperature-dependent physical properties. With using the Hamilton's principle, the governing nonlinear partial differential equation is derived based on the Euler-Bernoulli beam theory. In the nonlinear kinematic assumption, the Von Kármán nonlinearity is used. The Galerkin's decomposition technique is utilized to discretize the governing nonlinear partial differential equation to nonlinear ordinary differential equation and then is solved by using of multiple time scale method. The critical buckling temperatures, the nonlinear natural frequencies and the nonlinear free response of the system is obtained. The effect of different patterns of reinforcement on the critical buckling temperature, nonlinear natural frequency, nonlinear free response and phase plane trajectory of the carbon nanotube reinforced composite beam investigated with temperature-dependent physical property.
In thisstudy, the vibration problem ofthermo elastic carbon nanotubes conveying pulsating viscous nano fluid subjected to a longitudinal magnetic field is investigated via Euler-Bernoulli beam model. The controlling partial differential equation of motion is arrived by adopting Eringen's non local theory. The instability domain and pulsation frequency of the CNT is obtained through the Galerkin's method. The numerical evaluation of thisstudy is devised by Haar wavelet method (HWM). Then, the proposed model is validated by analyzing the critical buckling load computed in presentstudy with the literature. Finally, the numerical calculation ofsystem parameters are shown as dispersion graphs and tables over non local parameter, magnetic flux, temperature difference, Knudsen number and viscous parameter.
Nonlinear vibration analysis of composite beam reinforced by carbon nanotubes resting on the nonlinear viscoelastic foundation is investigated in this study. The material properties of the composite beam is considered as a polymeric matrix by reinforced carbon nanotubes according to different distributions. With using Hamilton's principle, the governing nonlinear partial differential equations are derived based on the Euler-Bernoulli beam theory. In the nonlinear kinematic assumption, the Von Kármán nonlinearity is used. The Galerkin's decomposition technique is utilized to discretize the governing nonlinear partial differential equation to nonlinear ordinary differential equation and then is solved by using of multiple time scale method. The nonlinear natural frequency and the nonlinear free response of the system is obtained. In addition, the effects of different patterns of reinforcement, linear and nonlinear damping coefficients of the viscoelastic foundation on the nonlinear vibration responses and phase trajectory of the carbon nanotube reinforced composite beam are investigated.
This investigation presents nonlinear free vibration of a carbon nanotube reinforced composite beam based on the Von Kármán nonlinearity and the Euler-Bernoulli beam theory The material properties of the structure is considered as made of a polymeric matrix by reinforced carbon nanotubes according to different material distributions. The governing equations of the nonlinear vibration problem is delivered by using Hamilton's principle and the Galerkin's decomposition technique is utilized to discretize the governing nonlinear partial differential equation to nonlinear ordinary differential equation and then is solved by using of multiple time scale method. The nonlinear natural frequency and the nonlinear free response of the system is obtained with the effect of different patterns of reinforcement.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.28
no.12
/
pp.2012-2018
/
2004
The vibration of a semi-circular pipe conveying fluid is studied when the pipe is clamped at both ends. To consider the geometric nonlinearity, this study adopts the Lagrange strain theory for large deformation and the extensible dynamics based on the Euler-Bernoulli beam theory for slenderness assumption. By using the Hamilton principle, the non-linear partial differential equations are derived for the in-plane motions of the pipe, considering the fluid inertia forces as a kind of non-conservative forces. The linear and non-linear terms in the governing equations are compared with those in the previous study, and some significant differences are discussed. To investigate the dynamic characteristics of the system, the discretized equations of motion are derived from the Galerkin method. The natural frequencies varying with the flow velocity are computed from the two cases, which one is the linear problem and the other is the linearized problem in the neighborhood of the equilibrium position. Finally, the time responses at various flow velocities are directly computed by using the generalized-$\alpha$ method. From these results, we should consider the geometric nonlinearity to analyze dynamics of a semi-circular pipe conveying fluid more precisely.
This paper presents an innovative stress-function variational approach in formulating the interfacial shear and normal stresses in an externally bonded concrete joint using carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) plies. The joint is subjected to surface traction loadings applied at both ends of the concrete substrate layer. By introducing two interfacial shear and normal stress functions on the CFRP-concrete interface, based on Euler-Bernoulli beam idea and static stress equations of equilibrium, the entire stress fields of the joint were determined. The complementary strain energy was minimized in order to solve the governing equation of the joint. This yields an ordinary differential equation from which the interfacial normal and shear stresses were proposed explicitly, satisfying all the multiple traction boundary conditions. Lamination theory for composite materials was also employed to obtain the interfacial stresses. The proposed approach was validated by the analytic models in the literature as well as through a comprehensive computational code generated by the authors. Furthermore, a numerical verification was carried out via the finite element software ABAQUS. In the end, a scaling analysis was conducted to analyze the interfacial stress field dependence of the joint upon effective issues using the devised code.
Chen, Xia-chun;Bai, Zhi-zhou;Zeng, Yu;Jiang, Rui-juan;Au, Francis T.K.
Steel and Composite Structures
/
v.21
no.5
/
pp.1045-1067
/
2016
Concrete bridges with corrugated steel webs and prestressed by both internal and external tendons have emerged as one of the promising bridge forms. In view of the different behaviour of components and the large shear deformation of webs with negligible flexural stiffness, the assumption that plane sections remain plane may no longer be valid, and therefore the classical Euler-Bernoulli and Timoshenko beam models may not be applicable. In the design of this type of bridges, both the ultimate load and ductility should be examined, which requires the estimation of full-range behaviour. An analytical sandwich beam model and its corresponding beam finite element model for geometric and material nonlinear analysis are developed for this type of bridges considering the diaphragm effects. Different rotations are assigned to the flanges and corrugated steel webs to describe the displacements. The model accounts for the interaction between the axial and flexural deformations of the beam, and uses the actual stress-strain curves of materials considering their stress path-dependence. With a nonlinear kinematical theory, complete description of the nonlinear interaction between the external tendons and the beam is obtained. The numerical model proposed is verified by experiments.
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.