Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2004.10a
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pp.413-417
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2004
Recent experiments have shown the 'size effects' in micro/nano scale. But the classical plasticity theories can not predict these size dependent deformation behaviors because their constitutive models have no characteristic material length scale. The Mechanism - based Strain Gradient(MSG) plasticity is proposed to analyze the non-uniform deformation behavior in micro/nano scale. The MSG plasticity is a multi-scale analysis connecting macro-scale deformation of the Statistically Stored Dislocation(SSD) and Geometrically Necessary Dislocation(GND) to the meso-scale deformation using the strain gradient. In this research we present a study of nano-indentation by the MSG plasticity. Using W. D. Nix and H. Gao s model, the analytic solution(including depth dependence of hardness) is obtained for the nano indentation , and furthermore it validated by the experiments.
Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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v.32
no.4
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pp.395-401
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1996
In this paper, the propagation characteristics due to the horizontal water temperature variations in the sea such as thermal fronts is analyzed by the ray theory. Two models for the temperature anomaly layer are chosen. One is a plane type and the other is a cylindrical type. In the plane type, the temperature increases linearly from a isothermal region to 5km with the gradient of about $2^{\circ}C.$/km, and decreases with the same gradient in next 5km. In the cylindrical type, water temperature increases only with the same gradient from a half cylindrical thermal boundary surface. The result showed that the gradient of acoustic rays decreases in the temperature increasing region and vice versa in temperature decreasing region. And, the transmission loss due to the temperature variation was less than O.2dB in the plane type model as well as in the cylindrical one.
In this paper, the forced resonance vibration of porous functionally graded (FG) curved nanobeam is examined. In order to capture the hardening and softening mechanisms of nanostructure, the nonlocal strain gradient theory is employed to build the size-dependent model. Using the Timoshenko beam theory together with the Hamilton principle, the equations of motion for the curved nanobeam are derived. Then, Navier series are used in order to obtain the dynamical deflections of the porous FG curved nanobeam with simply-supported ends. It is found that the resonance position of the nanobeam is very sensitive to the nonlocal and strain gradient parameters, material variation, porosity coefficient, as well as geometrical conditions. The results indicate that the resonance position is postponed by increasing the strain gradient parameter, while the nonlocal parameter has the opposite effect on the results. Furthermore, increasing the opening angle or length-to-thickness ratio will result in resonance position moves to lower-load frequency.
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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v.10
no.2
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pp.180-192
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1998
Enthalpy transport in a pulse tube was investigated by two-dimensional analysis of mass, momentum and energy equations assuming that the axial temperature gradient in the pulse tube is constant. Time-averaged second-order conservation equations of mass, momentum and energy were used to show the existence of steady mass streaming and enthalpy streaming. Effects of axial temperature gradient, velocity amplitude ratio and heat transfer between the gas and the wall on the steady mass streaming and enthalpy streaming were shown. Enthalpy loss due to the steady mass streaming is zero for basic and orifice pulse tube refrigerators, but it is proportional to the axial temperature gradient and steady mass flow rate through a pulse tube for double inlet pulse tube refrigerators.
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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v.50
no.7
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pp.231-235
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2013
Lens distortions have a significant impact on captured or projected image geometry. This paper proposes a lens distortion correction with gradient components for wide-angle lenses. In most cases, distortion coefficients are estimated using a distortion model by point correspondences. Corrected images using only point correspondences can be compensated excessively, therefore, producing bended lines into the opposite direction near the corners. To curtail these phenomena, we propose to adopt the gradient components in addition to positions to obtain the distortion coefficients. We verified the improved accuracy and the straightness of the proposed method through experimentation.
In this paper, the behavior of plates partially restrained against rotation under stress gradient is investigated. As a first stage, an energy formulation is presented to model this boundary condition and a general expression is derived for the prediction of the elastic buckling of the plate under this general loading condition. The accuracy of the derived expression is compared numerically using the Galerkin method with other available data for the two limiting conditions of rotationally free and clamped boundaries. Results show that the prediction is within a 5% difference. The influence of rotational restraint and stress gradient upon the buckling load and the associated buckling mode is investigated. Numerical results show sensitivity of the buckling mode to the degree of rotational restraint and the variation of the buckling load with the stress gradient.
Two iterative solvers are applied to solve the modified mild slope equation. The elliptic formulation of the governing equation is selected for numerical treatment because it is partly suited for complex wave fields, like those encountered inside harbors. The requirement that the computational model should be capable of dealing with a large problem domain is addressed by implementing and testing two iterative solvers, which are based on the Stabilized Bi-Conjugate Gradient Method (BiCGSTAB) and Generalized Conjugate Gradient Method (GCGM). The characteristics of the solvers are compared, using the results for Berkhoff's shoal test, used widely as a benchmark in coastal modeling. It is shown that the GCGM algorithm has a better convergence rate than BiCGSTAB, and preconditioning of these algorithms gives more than half a reduction of computational cost.
The buckling problem of linearly tapered micro-columns is investigated on the basis of modified strain gradient elasticity theory. Bernoulli-Euler beam theory is used to model the non-uniform micro column. Rayleigh-Ritz solution method is utilized to obtain the critical buckling loads of the tapered cantilever micro-columns for different taper ratios. Some comparative results for the cases of rectangular and circular cross-sections are presented in graphical and tabular form to show the differences between the results obtained by modified strain gradient elasticity theory and those achieved by modified couple stress and classical theories. From the results, it is observed that the differences between critical buckling loads achieved by classical and those predicted by non-classical theories are considerable for smaller values of the ratio of the micro-column thickness (or diameter) at its bottom end to the additional material length scale parameters and the differences also increase due to increasing of the taper ratio.
In this paper, we construct a new approach of affine scaling interior algorithm using the affine scaling conjugate gradient and Lanczos methods for bound constrained nonlinear optimization. We get the iterative direction by solving quadratic model via affine scaling conjugate gradient and Lanczos methods. By using the line search backtracking technique, we will find an acceptable trial step length along this direction which makes the iterate point strictly feasible and the objective function nonmonotonically decreasing. Global convergence and local superlinear convergence rate of the proposed algorithm are established under some reasonable conditions. Finally, we present some numerical results to illustrate the effectiveness of the proposed algorithm.
Based upon differential quadrature method (DQM) and nonlocal strain gradient theory (NSGT), mechanical-hygro-thermal vibrational analyzes of shear deformable porous functionally graded (FG) nanoplate on visco-elastic medium has been performed. The presented formulation incorporates two scale factors for examining vibrational behaviors of nano-dimension plates more accurately. The material properties for FG plate are porosity-dependent and defined employing a modified power-law form. It is supposed that the nano-size plate is exposed to hygro-thermal and variable compressive mechanical loadings. The governing equations achieved by Hamilton's principle are solved implementing DQM. Presented results indicate the prominence of moisture/temperature variation, damping factor, material gradient index, nonlocal coefficient, strain gradient coefficient and porosities on vibrational frequencies of FG nano-size plate.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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