현재 기업 내의 정보 시스템들은 개별적이고 다양한 형태의 데이터베이스를 활용하여 업무적으로 발생하는 대량의 데이터를 저장하고 관리하고 있다. 이렇게 개별적으로 존재하는 데이터베이스에 저장된 데이터들을 교환 위해 기업들은 EAI, 데이터웨어하우징 등의 기술을 활용하고 있다. 하지만 이러한 기술들은 도입 비용 및 유지관리에 많은 비용을 요구할 뿐만 아니라 각 벤더들마다 요구하는 환경이 상이하다는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 기존 기술들의 이러한 문제점을 해결하기 위해 기업 내에 분산되어 존재하는 관계형 데이터베이스간의 데이터를 교환하기 위한 방법으로 웹 서비스 기반의 RDB간의 데이터 교환 시스템을 설계한다. 웹 서비스를 사용함으로써 기업들은 기존의 웹 환경을 활용할 수 있으므로 도입 비용 및 유지관리 비용을 절감할 수 있고 XML 포맷을 사용함으로 플랫폼 및 시스템 환경, 사용언어에 독립적으로 데이터를 교환할 수 있다.
The present paper develops application of TSDT and MCST to analysis of a FG cylindrical micro-shell. The present model may be used as a sensor applicable in badminton net to detect contact. The radial and axial displacement components are described based on TSDT for more accurate analysis. The effect of small scales is accounted based on MCST. The solution is presented for a SS boundary condition to account the influence of various important parameters. A comparative analysis is presented to examine the effect of order of employed shear deformation theory on the axial and radial displacements.
The present paper develops application of third-order shear deformation theory (TSDT) and modified couple stress theory (MCST) to size-dependent bending analysis of a functionally graded cylindrical micro-shell. The radial and axial displacement components are described based on TSDT for more accurate analysis. The effect of small scales is accounted based on MCST. The principle of virtual work is used for derivation of bending governing equations. The solution is presented for a simply-supported boundary condition to account the influence of various important parameters such as micro length scale parameter, in-homogeneous index and some dimensionless geometric parameters such as length to radius and length to thickness ratios on the bending results. A comparative analysis is presented to examine the effect of order of employed shear deformation theory on the axial and radial displacements.
Reduced graphene oxide (rGO) is one of the derivatives of graphene, which has drawn some experimental research interests in recent years however, numerical research studying the mechanical behaviors of composites made of rGO has not been taken into consideration yet. The objective of this research is to investigate the buckling, and free vibration of functionally graded reduced graphene oxide reinforced nanocomposite (FG rGORC) plates employing isogeometric analysis (IGA). The effective Young's modulus of rGORC is determined based onthe Halpin-Tsai model. Four different FG distribution types of rGO are considered varying across plate thickness. Besides, the refined plate theory is used based on Reddy's third-order function. To capture the size effect, modified couple stress theory (MCST) is employed. A comprehensive study is provided examining the effect of various parameters including rGO weight fraction, FG distribution types, boundary conditions, material length scale parameter, etc. Our obtained results show that the addition of only 1% of uniformly distributed rGO into epoxy plates leads to the fundamental frequency and critical buckling load 18% and 39% higher than those of pure epoxy plates, respectively.
In current study, for the first time, Nonlinear Bending of a skew microplate made of a laminated composite strengthened with graphene nanosheets is investigated. A mixture of mechanical and thermal stresses is applied to the plate, and the reaction is analyzed using the First Shear Deformation Theory (FSDT). Since different percentages of graphene sheets are included in the multilayer structure of the composite, the characteristics of the composite are functionally graded throughout its thickness. Halpin-Tsai models are used to characterize mechanical qualities, whereas Schapery models are used to characterize thermal properties. The microplate's non-linear strain is first calculated by calculating the plate shear deformation and using the Green-Lagrange tensor and von Karman assumptions. Then the elements of the Couple and Cauchy stress tensors using the Modified Coupled Stress Theory (MCST) are derived. Next, using the Hamilton Principle, the microplate's governing equations and associated boundary conditions are calculated. The nonlinear differential equations are linearized by utilizing auxiliary variables in the nonlinear solution by applying the Frechet approach. The linearized equations are rectified via an iterative loop to precisely solve the problem. For this, the Differential Quadrature Method (DQM) is utilized, and the outcomes are shown for the basic support boundary condition. To ascertain the maximum values of microplate deflection for a range of circumstances-such as skew angles, volume fractions, configurations, temperatures, and length scales-a parametric analysis is carried out. To shed light on how the microplate behaves in these various circumstances, the resulting results are analyzed.
본 연구에서는 실제현장에 활용할 수 있는 가스파이프라인 네트워크의 최적화 모델을 개발하기 위해 먼저 구조 설계에 있어서 네트워크 알고리즘 중 MCST(Minimum Cost Spanning Tree) 알고리즘을 도입하여 전반적인 구조를 결정하고, 기존 방법의 단점을 보완하기 위해 Constrained Derivative 방법을 적용하였다. 또한 모델 개발 시, 압축기$\cdot$밸브등의 갑작스런 운전상태의 변화와 파이프의 파열 둥으로 인한 유동저해 현상을 예측할 수 있는 파이프라인 해석모델과 연계할 수 있도록 고려하여 설계하였다. 각 절점과 간선간의 압력 및 유량, 즉 파이프라인 배관망에서 필요한 수요량을 적절히 공급할 수 있는 파이프라인 망의 직경과 길이를 최소의 비용으로 결정하는 복합형 파이프라인 네트워크 최적설계 모델을 개발하였다 개발된 모델을 전형적인 천연가스 파이프라인 네트워크에 적용하여 최적설계를 수행한 결과, 보다 작은 파이프 직경과 낮은 절점 압력으로도 각 절점에서의 수요량을 공급할 수 있도록 설계할 수 있었으며, 원래의 시스템과 비교하여 약 $40\%$정도의 비용 절감효과를 볼 수 있었다. 또한, 기존의 국내 수도권 배관망에 대해 본 모델을 적용하여 새로운 설계모형을 제안함으로써 초기설계나 향우 추가 확장되는 부분의 배관망에 대해서도 경제성을 고려하여 최소비용의 네트워크 구성을 할 수 있음을 확인하였다.
Kolahdouzan, Farzad;Arani, Ali Ghorbanpour;Abdollahian, Mohammad
Steel and Composite Structures
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제26권3호
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pp.273-287
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2018
Buckling and free vibration analysis of sandwich micro plate (SMP) integrated with piezoelectric layers embedded in orthotropic Pasternak are investigated in this paper. The refined Zigzag theory (RZT) is taken into consideration to model the SMP. Four different types of functionally graded (FG) distribution through the thickness of the SMP core layer which is reinforced with single-wall carbon nanotubes (SWCNTs) are considered. The modified couple stress theory (MCST) is employed to capture the effects of small scale effects. The sandwich structure is exposed to a two dimensional magnetic field and also, piezoelectric layers are subjected to external applied voltages. In order to obtain governing equation, energy method as well as Hamilton's principle is applied. Based on an analytical solution the critical buckling loads and natural frequency are obtained. The effects of volume fraction of carbon nanotubes (CNTs), different distributions of CNTs, foundation stiffness parameters, magnetic and electric fields, small scale parameter and the thickness of piezoelectric layers on the both critical buckling loads and natural frequency of the SMP are examined. The obtained results demonstrate that the effects of volume fraction of CNTs play an important role in analyzing buckling and free vibration behavior of the SMP. Furthermore, the effects of magnetic and electric fields are remarkable on the mechanical responses of the system and cannot be neglected.
In this paper, a new semi-analytical solution for estimating the pull-in parameters of electrically actuated functionally graded (FG) nanobeams is proposed. All the bulk and surface material properties of the FG nanoactuator vary continuously in thickness direction according to power law distribution. Here, the modified couple stress theory (MCST) and Gurtin-Murdoch surface elasticity theory (SET) are jointly employed to capture the size effects of the nanoscale beam in the context of Euler-Bernoulli beam theory. According to the MCST and SET and accounting for the mid-plane stretching, axial residual stress, electrostatic actuation, fringing field, and dispersion (Casimir or/and van der Waals) forces, the nonlinear nonclassical equation of motion and boundary conditions are obtained derived using Hamilton principle. The proposed semi-analytical solution is derived by employing Galerkin method in conjunction with the Particle Swarm Optimization (PSO) method. The proposed solution approach is validated with the available literature. The freestanding behavior of nanoactuators is also investigated. A parametric study is conducted to illustrate the effects of different material and geometrical parameters on the pull-in response of cantilever and doubly-clamped FG nanoactuators. This model and proposed solution are helpful especially in mechanical design of micro/nanoactuators made of FGMs.
In this paper, the modified couple stress theory (MCST) and first order shear deformation theory (FSDT) are employed to investigate the free vibration and bending analyses of a three-layered micro-shell sandwiched by piezoelectric layers subjected to an applied voltage and reinforced graphene nanoplatelets (GPLs) under external and internal pressure. The micro-shell is resting on an elastic foundation modeled as Pasternak model. The mixture's rule and Halpin-Tsai model are utilized to compute the effective mechanical properties. By applying Hamilton's principle, the motion equations and associated boundary conditions are derived. Static/ dynamic results are obtained using Navier's method. The results are validated with the previously published works. The numerical results are presented to study and discuss the influences of various parameters on the natural frequencies and deflection of the micro-shell, such as applied voltage, thickness of the piezoelectric layer to radius, length to radius ratio, volume fraction and various distribution pattern of the GPLs, thickness-to-length scale parameter, and foundation coefficients for the both external and internal pressure. The main novelty of this work is simultaneous effect of graphene nanoplatelets as reinforcement and piezoelectric layers on the bending and vibration characteristics of the sandwich micro shell.
In the current work, static and free torsional vibration of functionally graded (FG) nanorods are investigated using Fourier sine series. The boundary conditions are described by the two elastic torsional springs at the ends. The distribution of functionally graded material is considered using a power-law rule. The systems of equations of the mechanical response of nanorods subjected to deformable boundary conditions are achieved by using the modified couple stress theory (MCST) and taking the effects of torsional springs into account. The idea of the study is to construct an eigen value problem involving the torsional spring parameters with small scale parameter and functionally graded index. This article investigates the size dependent free torsional vibration based on the MCST of functionally graded nano/micro rods with deformable boundary conditions using a Fourier sine series solution for the first time. The eigen value problem is constructed using the Stokes' transform to deformable boundary conditions and also the convergence and accuracy of the present methodology are discussed in various numerical examples. The small size coefficient influence on the free torsional vibration characteristics is studied from the point of different parameters for both deformable and rigid boundary conditions. It shows that the torsional vibrational response of functionally graded nanorods are effected by geometry, small size effects, boundary conditions and material composition. Furthermore, for all deformable boundary conditions in the event of nano-sized FG nanorods, the incrementing of the small size parameters leads to increas the torsional frequencies.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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