In case of bus rollover, the body structure of the bus should be designed to ensure the survival space for passengers. So, this study focuses on evaluating rollover strength through a computer simulation using the commercial code, LS-DYNA3D at the initial stage of vehicle development. For this study, section structure was modeled using a simple beam element, and impact boundary conditions required by ECE(Economic Commission for Europe) regulation No.66 were applied. In order to confirm the validity of the beam element bus model, the results compared with the test results and shell element bus model. The analysis errors from beam element bus model are due to the difference in strain energy of joint area between beam and shell model. In this study, a method for the joint modeling was suggested by using nonlinear springs to which the collapse mechanisms were applied.
Danielson, Kent T.;Adley, Mark D.;O'Daniel, James L.
Computers and Concrete
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제7권2호
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pp.159-167
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2010
This paper demonstrates numerical techniques for complex large-scale modeling with microplane constitutive theories for reinforced high strength concrete, which for these applications, is defined to be around the 7000 psi (48 MPa) strength as frequently found in protective structural design. Applications involve highly impulsive loads, such as an explosive detonation or impact-penetration event. These capabilities were implemented into the authors' finite element code, ParaAble and the PRONTO 3D code from Sandia National Laboratories. All materials are explicitly modeled with eight-noded hexahedral elements. The concrete is modeled with a microplane constitutive theory, the reinforcing steel is modeled with the Johnson-Cook model, and the high explosive material is modeled with a JWL equation of state and a programmed burn model. Damage evolution, which can be used for erosion of elements and/or for post-analysis examination of damage, is extracted from the microplane predictions and computed by a modified Holmquist-Johnson-Cook approach that relates damage to levels of inelastic strain increment and pressure. Computation is performed with MPI on parallel processors. Several practical analyses demonstrate that large-scale analyses of this type can be reasonably run on large parallel computing systems.
The structural safety of hydraulic winch drum and the gears are estimated by the Finite Element Analysis (FEA) and the winch operation experiment. The mesh convergence test is performed and the applied force is the pressure on the drum converted from the rope tension in working condition. The stress of the drum calculated from the strain values of the winch operation experiment shows the agreement with that from the FEA. Most stress values are under the yield strength except for the small hole made for the wire rope fixation. The life of bearings in the drum is calculated using the life prediction formula with the reaction forces from the operation load. One of the two ball bearings shows the short life for impact condition, yet the real prototype winch system shows more life than the numerical value.
Weicheng Su;Jian Liu;Changjiang Liu;Chiyu Luo;Weihua Ye;Yaojun Deng
Structural Engineering and Mechanics
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제88권5호
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pp.501-519
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2023
This paper introduces a new hybrid structural connection joint that combines shear walls with section steel beams, fundamentally resolving the construction complexity issue of requiring pre-embedded connectors in the connection between shear walls and steel beams. Initially, a quasi-static loading scheme with load-deformation dual control was employed to conduct low-cycle repeated loading experiments on five new connection joints. Data was acquired using displacement and strain gauges to compare the energy dissipation coefficients of each specimen. The destruction process of the new connection joints was meticulously observed and recorded, delineating it into three stages. Hysteresis curves and skeleton curves of the joint specimens were plotted based on experimental results, summarizing the energy dissipation performance of the joints. It's noteworthy that the addition of shear walls led to an approximate 17% increase in the energy dissipation coefficient. The energy dissipation coefficients of dog-bone-shaped connection joints with shear walls and cover plates reached 2.043 and 2.059, respectively, exhibiting the most comprehensive hysteresis curves. Additionally, the impact of laminated steel plates covering composite concrete floors on the stiffness of semi-rigid joint ends under excessive stretching should not be disregarded. A comparison with finite element analysis results yielded an error of merely 2.2%, offering substantial evidence for the wide-ranging application prospects of this innovative joint in seismic performance.
Xiaoyuan Liu;Radzliyana Radzuwan;Nadiah Diyana Tan Binti Abdullah
Advances in concrete construction
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제16권4호
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pp.189-203
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2023
This study investigates the bending and stability properties of cylindrical constructions, with a focus on their use in the design and implementation of sporting equipment. The work focuses on a cylindrical construction resembling nanomotors, similar to components seen in sports equipment, using mathematical modeling based on high-order beam theory and nonlocal strain gradient theory. The analysis provides important insights into the dynamic behavior of these systems, revealing light on the impact of numerous factors such as rotational velocity, section change rate, and structural dimensions. The results show a relationship between angular velocity growth and section change rate, which leads to an increase in fundamental frequency values. Furthermore, the research emphasizes the effect of structural factors on dynamic deflection, giving critical information for increasing the stability and performance of sporting equipment. This study adds to the area of sports engineering by providing a more nuanced understanding of how cylindrical constructions react under diverse settings. The results will help to guide the design and manufacturing processes of sports equipment, assuring improved stability and performance for players across a wide range of sports.
본 연구에서는 지진시 지반의 안정성 평가시, 진동시험에 기초하여 액상화 발생가능성 여부를 판정하는 상세평가법을 개발하였다. 개발된 평가법에서는 기존의 평가법이 지진을 단순히 정현하중화하는 등가전단응력개념에 기초한점과는 달리, 지진의 최대가속도, 유효지속시간, 지진형태, 그리고 지진규모 등 다양한 지진영향인자가 고려될 수 있도록 실지진기록 입력의 지반응답해석을 포함하도록 하였다. 지반의 고유한 저항특성을 응력-변형률 시험 결과로부터 액상화 전환시점까지의 누적 소성 전단변형률로 하였으며 이와 연계하여 지진의 액상화 발생특성을 지반응답해석을 통해 획득 가능한 전단변형률 시간이력곡선에 기초하도록 하였다. 이때, 액상화를 유발시키는 실지진기록의 특성분석을 위해 실지진하중 재하의 진동삼축시험을 수행하였다. 시험결과, 충격형 지진인 경우, 지진기록의 최대하중이 재하된 직후, 과잉간극수압이 급진적으로 발전하며 액상화가 발생하는 것으로 나타났으며 진동형 지진의 경우에는 최대하중이 재하된 경우, 눈에 띄는 과잉간극수압의 변화가 관찰되었으며 이후, 일정수준 이상의 큰 하중재하시 액상화가 발생하였다. 이로부터 액상화 발생에 가장 큰 영향인자는 최대하중인 것을 알 수 있었으며 진동형 지진형태의 경우, 일정수준 이상의 후속하중에 대한 고려가 필요함을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 본 평가법에서는 우선적으로 충격형 지진에 한하여 사용할 것을 제안하며 이때, 최대 전단변형률까지의 시간이력곡선으로부터 소성 전단변형률을 누적계산하여 이를 해당입력지진의 액상화 발생특성치로 정하였다. 기존의 등가응력개념에 기초한 상세평가법과의 비교를 통한 타당성 분석결과, 본 평가법은 기존의 상세평가법보다 유효응력경로 및 응력-변형률 상관곡선 등 실제적인 지반거동변화에 관한 진동시험결과에 기초하여 지반의 고유특성을 결정하고 지반응답해석을 통해 증폭현상을 포함한 지반 내 지진거동변화와 지진시간이력이 보유하고 있는 지진특성을 충분히 반영하고 있으므로 신뢰성 높은 액상화 상세평가가 가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 유연솔더인 63Sn37Pb와 무연 솔더인 95.5Sn4.0Ag0.5Cu와 97Sn2.5Ag0.5Cu BGA(Ball Grid Array) 패키지를 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)에 위치에 따라 장착하고 보드레벨의 낙하시험(Board Level Drop Test)을 실시하여 충격에 대한 유 무연 솔더의 특성을 분석하였고 4점굽힘시험(board Level 4-point Bending Test)을 실시하여 굽힘에 대한 솔더볼의 기계적 저항특성을 분석하였다. 또한 유한요소법(Finite Element Modeling, FEM)을 이용해 낙하시험과 4점굽힘시험에서 솔더 조인트에 미치는 응력과 변형률을 해석하였으며, 시험 설계 시에 솔더 조인트의 응력변화에 영향을 미칠 수 있는 변수를 고려하여 해석하고 결과를 비교 분석하였다. 낙하시험과 4점굽힘시험에서 모두 무연솔더는 유연솔더보다 2배 이상 높은 신뢰성을 보였으며, PCB의 중앙에 위치한 패키지는 외각에 위치한 패키지 보다 매우 낮은 신뢰성을 보였다. 유한요소법을 통해 해석한 결과 최외각 솔더에서 가장 큰 응력이 발생하였고, 솔더의 조성과, 시험설계변수에 의해 응력의 발생 정도가 다름을 나타내었다.
차대차의 측면충돌에서 충돌부위에 따라 차체의 변형정도는 크게 달라진다. 충돌로 인하여 차체에 변형이 일어나는 경우에 속도에너지가 변형에너지로 전달되어 거동이 달라진다. 일반적으로 교통사고분석에서는 충돌 후 차량의 거동을 운동량 보존법칙으로 분석하며 차체의 변형에 따른 에너지 흡수량은 반발계수를 입력하여 그 오차를 보정할 수 있으나 측면충돌에 대한 연구결과는 그다지 많지 않으므로 전방충돌과 후방추돌에 대한 연구결과를 참고해서 반발계수를 적용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 차체의 구조와 각 부품의 재질을 적용한 유한요소 차량모델을 외연적 유한요소법으로 해석하였으며, 그 결과를 분석하여 측면충돌에서 차량의 접촉부위에 따른 반발계수와 충돌감지시간을 도출하였다. 최종적으로 산출된 반발계수와 충돌감지시간을 적용하여 운동량보존법칙에 의해 얻어진 해석결과를 실제 차량의 충돌결과와 비교하였다. 그 결과로 유한요소해석 모델을 이용하여 도출한 초기 입력값을 적용했을 때 기존의 분석기법보다 해석의 신뢰도가 높다는 결과를 얻게 되었다.
We tested for the presence of double-stranded RNA (dsRNA) mycovirus in 827 Fusarium graminearum isolated from diseased barley and maize. dsRNA mycoviruses with various sizes were isolated. Of them, it was previously reported that dsRNA from DK2l isolate had pronounced morphological changes, including reduction in mycelial growth, increased to red pigmentation, reduced virulence and sporulation. (Chu et al., Appl. Environ. Microbiol. 2002). For better understanding of this hypovirulence associated with DK2l dsRNA virus, we determined the complete nucleotide sequence of dsRNA genome and named Fusarium hypovirus DK2l strain (Fhv-DK2l ). Genomic RNA of Fhv-DK2l was determined to be 6625 nucleotides in length excluding the poly (A) tail and contained three putative open reading frame. RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) and helicase domain were expected in ORF A, 54 to 4709 nucleotide position. ORE B, 4752 to 5216 nucleotide position, and ORF C, 5475 to 6578 nucleotide position, were predicted to encode 16.7kDa and 41.3kDa protein respectively each. We could not detect any conserved domains from these two proteins. Phylogenetic analysis showed Fhv-DK2l was related to Cryphonectria hypovirus 3. Ten additional isolates were found that were infected with dsRNA mycoviruses. These mycoviruses contain 2 to 4 different segments of dsRNAs with the size range of approximately 1.7 to 10-kbp in length. The presence of dsRNAs isolates did not affect colony morphology and were transmissible through conidia and ascospore with incidence of 30-100%. These results indicate that there is genomic diversity of dsRNA mycoviruses that infect F. graminearum isolates and that impact of virus infection on host's morphology and virulence is determined by the interaction between dsRNAs and the fungal host, not by the mere presence of the dsRNAs
Malva vein clearing virus (MVCV) is a member of the Potyvirus species, and has a negative impact on the aesthetic development of Alcea rosea. It was first reported in Germany in 1957, but its complete genome sequence data are still scarce. In the present work, A. rosea leaves with vein-clearing and mosaic symptoms were sampled and analyzed with small RNA deep sequencing. By denovo assembly the raw sequences of virus-derived small interfering RNAs (vsiRs) and whole genome amplification of malva vein cleaning virus SX strain (MVCV-SX) by specific primers targeting identified contig gaps, the full-length genome sequences (9,645 nucleotides) of MVCV-SX were characterized, constituting of an open reading frame that is long enough to encode 3,096 amino acids. Phylogenetic analysis showed that MVCV-SX was clustered with euphorbia ringspot virus and yam mosaic virus. Further analyses of the vsiR profiles revealed that the most abundant MVCV-vsiRs were between 21 and 22 nucleotides in length and a strong bias was found for "A" and "U" at the 5′-terminal residue. The results of polarity assessment indicated that the amount of sense strand was almost equal to that of the antisense strand in MVCV-vsiRs, and the main hot-spot region in MVCV-SX genome was found at cylindrical inclusion. In conclusion, our findings could provide new insights into the RNA silencing-mediated host defence mechanism in A. rosea infected with MVCV-SX, and offer a basis for the prevention and treatment of this virus disease.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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