In this study, the efficiencies for both the angular aligned and unaligned positions of the receiver and transmitter coils of wireless power transfer (WPT) systems are examined. Some parameters of the equivalent circuit were calculated with Maxwell 3D software. The analytical solution of the circuit was calculated in MATLAB program through the composition of the system's mathematical modeling. The numerical solution of the system, however, was calculated using PSIM, which is circuit simulation software. In addition, with the use of the finite element method (FEM) in Maxwell 3D software, transient analysis of the three-dimensional system was performed. The efficiency of the system was estimated through the calculation of input and output power. The results demonstrated that power was efficiently transmitted to a certain extent in aligned and unaligned positions. The results also revealed that, for aligned positions, high efficiency with air gaps of 15-20 cm can be obtained and that the efficiency quickly dropped with air gaps of more than 20 cm. For spatially unaligned positions, it was observed that wireless power transfer could be realized with high efficiency with air gaps of up to 10 cm and that efficiency quickly dropped with air gaps of more than 10 cm.
Benhenni, Mohammed Amine;Daouadji, Tahar Hassaine;Abbes, Boussad;Abbes, Fazilay;Li, Yuming;Adim, Belkacem
Structural Engineering and Mechanics
/
v.70
no.5
/
pp.535-549
/
2019
This study aimed to develop a high-order shear deformation theory to predict the free vibration of hybrid cross-ply laminated plates under different boundary conditions. The equations of motion for laminated hybrid rectangular plates are derived and obtained by using Hamilton's principle. The closed-form solutions of anti-symmetric cross-ply and angle-ply laminates are obtained by using Navier's solution. To assess the validity of our method, we used the finite element method. Firstly, the analytical and the numerical implementations were validated for an antisymmetric cross-ply square laminated with available results in the literature. Then, the effects of side-to-thickness ratio, aspect ratio, lamination schemes, and material properties on the fundamental frequencies for different combinations of boundary conditions of hybrid composite plates are investigated. The comparison of the analytical solutions with the corresponding finite element simulations shows the good accuracy of the proposed analytical closed form solution in predicting the fundamental frequencies of hybrid cross-ply laminated plates under different boundary conditions.
This article derived a hybrid coupling technique using the higher-order displacement polynomial and three soft computing techniques (teaching learning-based optimization, particle swarm optimization, and artificial bee colony) to predict the optimal stacking sequence of the layered structure and the corresponding frequency values. The higher-order displacement kinematics is adopted for the mathematical model derivation considering the necessary stress and stain continuity and the elimination of shear correction factor. A nine noded isoparametric Lagrangian element (eighty-one degrees of freedom at each node) is engaged for the discretisation and the desired model equation derived via the classical Hamilton's principle. Subsequently, three soft computing techniques are employed to predict the maximum natural frequency values corresponding to their optimum layer sequences via a suitable home-made computer code. The finite element convergence rate including the optimal solution stability is established through the iterative solutions. Further, the predicted optimal stacking sequence including the accuracy of the frequency values are verified with adequate comparison studies. Lastly, the derived hybrid models are explored further to by solving different numerical examples for the combined structural parameters (length to width ratio, length to thickness ratio and orthotropicity on frequency and layer-sequence) and the implicit behavior discuss in details.
The thermal eigenvalue responses of the graded sandwich shell structure are evaluated numerically under the variable thermal loadings considering the temperature-dependent properties. The polynomial type rule-based sandwich panel model is derived using higher-order type kinematics considering the shear deformation in the framework of the equivalent single-layer theory. The frequency values are computed through an own home-made computer code (MATLAB environment) prepared using the finite element type higher-order formulation. The sandwich face-sheets and the metal core are discretized via isoparametric quadrilateral Lagrangian element. The model convergence is checked by solving the similar type published numerical examples in the open domain and extended for the comparison of natural frequencies to have the final confirmation of the model accuracy. Also, the influence of each variable structural parameter, i.e. the curvature ratios, core-face thickness ratios, end-support conditions, the power-law indices and sandwich types (symmetrical and unsymmetrical) on the thermal frequencies of FG sandwich curved shell panel model. The solutions are helping to bring out the necessary influence of one or more parameters on the frequencies. The effects of individual and the combined parameters as well as the temperature profiles (uniform, linear and nonlinear) are examined through several numerical examples, which affect the structural strength/stiffness values. The present study may help in designing the future graded structures which are under the influence of the variable temperature loading.
Shyam K. Chaudhary;Vishesh R. Kar;Karunesh K. Shukla
Advances in aircraft and spacecraft science
/
v.10
no.2
/
pp.127-140
/
2023
The present article focuses on the thermoelastic deformation behavior of inhomogeneous functionally graded metal/ceramic cylindrical shell structure with multiple perforations using 2D finite element approximation. Here, cylindrical shell structure is considered with single (1×1) and multiple (2×2, 3×3 and 4×4) perforations. The temperature-dependent elastic and thermal properties of functionally graded material are evaluated using Voigt's micromechanical material scheme via power-law function. The kinematics of the proposed model is based on the equivalent single-layer first-order shear deformation mid-plane theory with five degrees-of-freedom. Here, 2D isoparametric finite element solutions are obtained using eight-node quadrilateral elements. The mesh refinement of present finite element model is performed to confirm the appropriate number of elements and nodes for the analysis purpose. Subsequently, a comparison test is conducted to demonstrate the accuracy of present results. In later section, numerous numerical illustrations are demonstrated at different set of conditions by varying structural, material and loading parameters and that confirms the significance of various parameters such as power-law index, aspect ratio, thickness ratio, curvature ratio, number of perforations and temperature on the deformation characteristics of functionally graded cylindrical shell structure.
Jo, Hyun-Chul;Chang, Ki-Sung;Jang, Jae-Young;Kim, Hyung-Jun;Chung, Yoon-Do;Yoon, Yong-Soo;Ko, Tae-Kuk
Progress in Superconductivity and Cryogenics
/
v.12
no.1
/
pp.56-60
/
2010
Recently, many researches have been carried out for a high temperature superconducting (HTS) magnet which is advantageous in high critical current density and critical temperature. In HTS magnet, however, critical current is decreased by perpendicular magnetic field and persistent current is hard to maintain due to a low index value and high joint resistance compared with low temperature superconducting (LTS) magnet. In this paper, the HTS magnet using BSCCO wire was simulated through finite element method (FEM) and manufactured. we experimentally investigated operating characteristics of the compensating mode of the HTS magnet for current decay and made a comparison between persistent current mode and compensating mode. A feedback control unit was used to sustain current within specified ranges with defined upper and lower limits.
Ahmed Ibrahim;Ibrahim El-Araby;Ahmed I. Saleh;Mohammed Shaaban
Structural Engineering and Mechanics
/
v.87
no.4
/
pp.347-361
/
2023
This research aims to assess the behavior of reinforced concrete (RC) residential buildings when moment-resisting frames (MRFs) are used as the lateral resisting system. This investigation was conducted using MIDAS Gen v.19.0. Buildings with various plan footprints (Square, Rectangular, Circular, Triangular, and Plus-Shaped), and different heights (15 m, 30 m, 45 m, and 60 m) are investigated. The defined load cases, the equivalent static lateral load pattern, and the response spectrum function were defined as stated by the American Standard (ASCE 7-16), the 1997 Uniform Building Code (UBC97), the Egyptian Code for Loads (ECP-201), and the European Standard (EC8). Extensive comparisons of the results obtained by the different codes (including the story displacement, the story drift, and the base shear) were undertaken; to assess the response of moment-resisting multi-story framed buildings under lateral loads. The results revealed that, for all study cases under consideration, both ECP-201 and EC8 gave smaller base shear, displacement, and drift by one third to one fourth, around one fourth, around one fifth, respectively for both the ELF and RSA methods if compared to ASCE 7-16 and UBC97.
Ran Feng;Tao Yang;Zhenming Chen;Krishanu Roy;Boshan Chen;James B.P. Lim
Steel and Composite Structures
/
v.46
no.3
/
pp.353-366
/
2023
This paper presents a finite-element analysis (FEA) of aluminum alloy rectangular hollow sections (RHSs) and square hollow sections (SHSs) with circular through-openings under three-point and four-point bending. First, a finite-element model (FEM) was developed and validated against the corresponding test results available in the literature. Next, using the validated FE models, a parametric study comprising 180 FE models was conducted. The cross-section width-to-thickness ratio (b/t) ranged from 2 to 5, the hole size ratio (d/h) ranged from 0.2 to 0.8 and the quantity of holes (n) ranged from 2 to 6, respectively. Third, results obtained from laboratory test and FEA were compared with current design strengths calculated in accordance with the North American Specifications (NAS), the modified direct strength method (DSM) and the modified Continuous strength method (CSM). The comparison shows that the modified CSM are conservative by 15% on average for aluminum alloy RHSs and SHSs with circular through-openings subject to bending. Finally, a new design equation is proposed based on the modified CSM after being validated with results obtained from laboratory test and FEA. The proposed design equation can provide accurate predictions of flexural capacities for aluminum alloy RHSs and SHSs with circular through-openings.
Zouhair Saffah;Mohammed Amdi;Abdelaziz Timesli;Badr Abou El Majd;Hassane Lahmam
Structural Engineering and Mechanics
/
v.88
no.3
/
pp.239-249
/
2023
The Radial Point Interpolation Method (RPIM) has been proposed to overcome the difficulties associated with the use of the Radial Basis Functions (RBFs). The RPIM has the following properties: Simple implementation in terms of boundary conditions as in the Finite Element Method (FEM). A less expensive CPU time compared to other collocation meshless methods such as the Moving Least Square (MLS) collocation method. In this work, we propose an adaptive high-order numerical algorithm based on RPIM to simulate the thermoviscoplastic behavior of a material mixing observed in the Friction Stir Welding (FSW) process. The proposed adaptive meshfree RPIM algorithm adapts well to the geometric and physical data by choosing a good shape parameter with a good precision. Our numerical approach combines the RPIM and the Asymptotic Numerical Method (ANM). A numerical procedure is also proposed in this work to automatically determine an improved shape parameter for the RBFs. The efficiency of the proposed algorithm is analyzed in comparison with an iterative algorithm.
Domen Seruga;Jernej Klemenc;Simon Oman;Marko Nagode
Coupled systems mechanics
/
v.12
no.5
/
pp.409-418
/
2023
A coupled algorithm is proposed which first considers the creation of porous structure of the material and then the simulations of response of mechanical components with porous structure to a variable load history. The simulations are carried out by the Prandtl operator approach in the finite element method (FEM) which enables structural simulations of mechanical components subjected to variable thermomechanical loads. Temperature-dependent material properties and multilinear kinematic hardening of the material can be taken into account by this approach. Several simulations are then performed for a tensile-compressive specimen made of a generic porous structure and mechanical properties of Aluminium alloy AlSi9Cu3. Variable mechanical load history has been applied to the specimens under constant temperature conditions. Comparison of the simulation results shows a considerable elastoplastic stress-strain response in the vicinity of pores whilst the surface of the gauge-length of the specimen remains in the elastic region of the material. Moreover, the distribution of the pore sizes seems more influential to the stress-strain field during the loading than their radial position in the gauge-length.
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.