드리프트-확산 근사식을 이용한 1차원 유체 방정식으로부터 선형적 안정성 이론을 전개하여 Tosend 방전에서 전자 확산이 불안정성에 미치는 영향을 관찰하였다. 본 연구에서 관찰된 바에 따르면 Townsend 불안정성은 전자 확산과 공간 전하에 의해 형성된 전기장의 효과가 결합되어 발생하며, 공간전하에 의한 효과가 작은 영역, 즉 방전 전류가 낮은 영역에서는 전자 확산 효과가 커질수록 불안정이 더 빨리 진행된다는 것이 발견되었다.
The purpose of this study is to consider the effects of strain rate on the stress-strain behavior of sheet metal at instability. The results and conclusions obtained as follows : 1. As the strain rate increases, the fracture pressure increases and the polar height at fracture decreases. 2. The effect of strain rate on forming limit diagram produces a general lowering of the diagram with increasing strain rate but changes according to materials and strain paths. 3. The forming limit diagram predicted by swift instability theory is comparatively inconsistent with the experimental result at high strain rates, because there is inevitable gap between them.
In this paper we propose a new approach for an analysis and a prediction of combustion instability of lean premixed gas turbines. Our approach is based on the Nyquist stability criterion in control theory and a transfer function representation of a one-dimensional (1D) thermoacoustic system. A key advantage of the proposed approach is that one can systematically characterize the effects of various parameters of a combustor system on combustion instability. Our analysis method was applied to a real combustion system and the analysis results were consistent with experimental data.
This paper presents a theoretical approach of the instability criterion from stratified to nonstratified flow in horizontal pipe at cocurrent flow conditions. The new theoretical instability criterion for the stratified and nonstratified flow transition in horizontal pipe has been developed by hyperbolic equations in two-phase flow, Critical flow condition criterion and onset of slugging at cocurrent flow condition correspond to zero and imaginary characteristics which occur when the hyperbolicity of a stratified two-phase flow is broken, respectively. Through comparison between results predicted by the present theory and the Kukita et al.[1] experimental data of pipes, it is shown that they are in good agreement with data.
다양한 연소불안정 모델링 기법이 로켓 및 가스터빈 등 연소시스템에 적용되어 개발, 검증되고 있다. 이 중 본 연구에서는 시스템의 각 요소를 음향 네트워크로 구성하여 질량, 운동량, 에너지 보존 방정식을 푼 다음, 각 요소들의 경계 조건을 대입하여 전체 시스템의 불안정 특성을 해석하는 1D 네트워크 모델의 기초 이론부터 최신 연구 동향을 소개하고자 한다. 특히 화염전달함수(flame transfer function)와 음향전달함수(acoustic transfer function)을 각각 정의하고, 서로의 상호 관계에 대하여 규명하였다.
Based on plastic instability, analytical prediction of bursting failure on tube hydroforming processes under combined infernal pressure and independent axial feeding is carried out. Bursting is irrecoverable phenomenon due to local instability under excessive tensile stresses. In order to predict the bursting failure, three different classical necking criteria such as diffuse necking criterion for sheet and tube, local necking criterion for sheet are introduced. The incremental theory of plasticity for anisotropic material is adopted and then the hydroforming limit and bursting failure diagram with respect to axial feeding and hydraulic pressure are presented. In addition, the influences of the material properties such as anisotropy Parameter, strain hardening exponent and strength coefficient on bursting Pressure are investigated. As results of the above approach, the hydroforming limit in view of bursting failure is verified with experimental results.
By using the nonlinear aerostatic stability theory together with the method of mean wind decomposition, a method for nonlinear aerostatic stability analysis is proposed for long-span suspension bridges under yaw wind. A corresponding program is developed considering static wind load nonlinearity and structural nonlinearity. Taking a suspension bridge with three towers and double main spans as an example, the full range aerostatic instability is analyzed under wind at different attack angles and yaw angles. The results indicate that the lowest critical wind speed of aerostatic instability is gained when the initial yaw angle is greater than $0^{\circ}$, which suggests that perhaps yaw wind poses a disadvantage to the aerostatic stability of a long span suspension bridge. The results also show that the main span in upstream goes into instability first, and the reason for this phenomenon is discussed.
Static stability is a decisive factor in the design of domes. Stability-related external factors, such as load and supports, are incorporated into structural vulnerability theory by the definition of a relative rate of joint well-formedness ($r_r$). Hence, the instability mechanism of domes can be revealed. To improve stability, an optimization model against instability, which takes the maximization of the lowest $r_r$ ($r_{r,min}$) as the objective and the discrete member sections as the variables, is established with constraints on the design requirements and steel consumption. Optimizations are performed on two real-life Kiewitt-6 model domes with a span of 23.4 m and rise of 11.7 m, which are initially constructed for shaking table collapse test. Well-formedness analyses and stability calculation (via arc-length method) of the models throughout the optimization history demonstrate that this proposed method can effectively enhance $r_{r,min}$ and optimize the static stability of shell-like structures. Additionally, seismic performance of the optimum models subjected to the same earthquake as in the shaking table test is checked. The supplemental simulations prove that the optimum models are superior to the original models under earthquake load as well.
Amir, Saeed;Khani, Mehdi;Shajari, Ali Reza;Dashti, Pedram
Structural Engineering and Mechanics
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제63권2호
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pp.171-180
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2017
Static and dynamic instability of a viscoelastic carbon nanotube (CNT) embedded on a thermo-elastic foundation are investigated, in this research. The CNT is modeled based on Euler-Bernoulli beam (EBB) and nonlocal small scale elasticity theory is utilized to analyze the structure. Governing equations of the system are derived using Hamilton's principle and differential quadrature (DQ) method is applied to solve the partial differential equations. The effects of variable axial load and diverse boundary conditions on static/vibration instability are studied. To verify the result of the DQ method, the Galerkin weighted residual approach is used for the instability analysis. It is observed appropriate agreement for results of two different solution methods and satisfactory accuracy with those obtained in prior studies. The results of this work could be useful for engineers and designers in order to produce and design nano/micro structures in thermo-elastic medium.
Fluid velocity analysis on the instability of pipes reinforced by silica nanoparticles ($SiO_2$) is presented in this paper. Mori-Tanaka model is used for obtaining the effective materials properties of the nanocomposite structure considering agglomeration effects. The well known Navier-Stokes equation is used for obtaining the applied force of fluid to pipe. Based on the Reddy higher-order shear deformation theory, the motion equations are derived based on energy method and Hamilton's principal. The frequency and critical fluid velocity of structure are calculated using differential quadrature method (DQM) so that the effects of different parameters such as volume fractions of SiO2 nanoparticles, SiO2 nanoparticles agglomeration, boundary conditions and geometrical parameters of pipes are considered on the nonlinear vibration and instability of the pipe. Results indicate that increasing the volume fractions of SiO2 nanoparticles, the frequency and critical fluid velocity of the structure are increased. Furthermore, considering SiO2 nanoparticles agglomeration, decreases the frequency and critical fluid velocity of the pipe.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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