Vibration overtests have been common problems in aerospace industry. A test item can be overtested at its resonances when it is excited by the traditional spectrum enveloping peaks in the field acceleration spectrum. This paper introduces the method of modifying the excitation specification to alleviate the overtesting problem. A vibration analysis was performed to estimate interface forces and acceleration responses. A finite element model that was verified by an extensive modal test enabled us to shape the acceleration input accurately The produced notched input will be used in the sinusoidal vibration test of the small satellite launch vehicle.
The arbitrary V-notched crack problem is considered. The general expressions for the stress components on this problem are obtained as explicit series forms composed of independent unknown coefficients which are denoted by coefficients of eigenvector. For this results eigenvalue equation is performed first through introducing complex stress functions and applying the traction free boundary conditions. Next solving this equation, eigenvalues and corresponding eigenvectors are obtained respectively, and finally inserting these results into stress components, the general equations are obtained. These results are also shown to be applicable to the symmetric V-notched crack or straight crack. It can be shown that this solutions are composed of the linear combination of Mode I and Mode II solutions which are obtained from different characteristic equations, respectively. Through performing asymptotic analysis for stresses, the stress intensity factor is given as a closed form equipped with the unknown coefficients of eigenvector. In order to calculate the unknown coefficients. based on these general explicit equations, numerical programming using the overdetermined boundary collocation method which is algorithmed originally by Carpenter is also worked out. As this programming requires the input data, the commercial FE analysis for stresses is performed. From this study, for some V-notched problems, unknown coefficients can be calculated numerically and also fracture parameters are determined.
This study was to evaluate mechanical properties and toughness of the Al5083-O aluminum alloy welding zone according to the mixing shield gas ratio and heat input change. The GMA(Gas Metal Arc) welding of the base metal was carried out with four different mixing shield gas ratios(Ar100%+He0%, Ar67%+He33%, Ar50%+He50%, and Ar33%+He67%) and three different heat inputs(low, medium, and high). To investigate the Charpy absorbed energy of the weld zone, the specimens were divided base metal, weld metal, fusion line, and HAZ notched specimen according to the worked notch position. The different gas ratio and heat input had little effect upon the tensile strength. But Ar33%+He67% mixture had the greatest mechanical properties considering that the more He gas ratio concentrations, the higher yield strength and elongation. The maximum load and displacement of the weld metal notche specimen was so much low more than that of the base metal, but fusion line and HAZ notched specimens showed almost same regardless of the mixing shield gas ratio and heat input. The Charpy absorbed energy was lowest in weld metal notched specimen, and increased in the fusion line, and HAZ notche specimen in order. Ar33%+He67% mixture had the greatest toughness considering that the more He gas ratio, the higher absorption energy.
노치가 있는 보에 부착된 압전소자의 전기역학적 어드미턴스 전이과정을 파전달 관점에서 규명한다. 유한요소 해석을 통해 노치가 있는 보에서 잔향하는 램파에 대한 수치해를 구한다. 보에 병치된 압전소자의 분극을 이용하여 노치에 의해 발생하는 모드변환된 램파 신호를 추출한다. 전기역학적 어드미턴스의 전이과정을 보여줄 수 있는 일련의 템포럴 스펙트럼은 모드변환된 램파 신호들을 시간영역에서 순차적으로 절단한 후, 고속 푸리에 변환을 적용하여 계산한다. 절단 시간이 상대적으로 작을 때 이에 대응되는 템포럴 스펙트럼은 입력 주파수 대역의 특성이 지배적이다. 그러나, 절단 시간이 증가함에 따라 입력 주파수 대역 내에 존재하는 보의 모달 특성이 템포럴 스펙트럼에 중대한 영향을 준다. 이는 보에서 잔향하는 모드변환램파가 보의 공진에 기여함을 의미한다. 각 공진주파수 부근에서 템포럴 스펙트럼에 대한 제곱평균제곱근을 계산한다. 모든 공진주파수 부근에서 절단시간에 따라 제곱평균제곱근은 증가한다. 마지막으로, 보의 손상 진단 측면에서 수치해석 결과의 시사점에 대해 논의한다.
Microstructures and mechanical properties of weldments were studied for EH36 TMCP higher-strength hull steel with electrogas welding jprocess. In case of a newly designed EH36 TMCP steel for large heat input welding process, the Microstructures of HAZ shows more narrow width of grain coarsed region than that of conventional EH36 TMCP weldments, the amount of acicular ferrite, which is beneficial to impact toughness, increased while the amount of grain-boundary ferrite decreased. Charpy V-notched impact tests show that a newly designed EH36 TMCP steel weldment satisfies all the requirement of specifications, especially at the fusion line +2mm where the conventional EH36 TMCP steel fails to exceed the requirement.
Vibration testing is conducted for evaluate the fatigue resistance of responsible system over excitation situations and two kinds of vibration profiles, harmonic or random, are widely used in engineering fields. Harmonic excitation profile is adequate for the rotating machinery that is primarily exposed to the orderly excited force subjected for a rotating speed; Random profile is suitable for the non-stationary vibration input, that is a ground excitation for example. Recently, the sine on random(SOR) testing method was sometimes considered to represent the real excitation conditions since the measured response signals of a target system, expecially for moving mobility, shows usually a mixture of them. So, it is important to understand the accumulated fatigue damage over different excitation patterns, harmonic and/or random, to determine the efficient vibration profile of a target system. A uniaxial vibration testing with a notched simple beam was introduced to evaluate the fatigue damage for different excitation profiles and the best choice of vibration profile was concluded from those comparison of calculated fatigue damages.
Vibration testing is conducted for evaluate the fatigue resistance of responsible system over excitation situations and two kinds of vibration profiles, harmonic or random, are widely used in engineering fields. Harmonic excitation profile is adequate for the rotating machinery that is primarily exposed to the orderly excited force subjected for a rotating speed; Random profile is suitable for the non-stationary vibration input, that is a ground excitation for example. Recently, the sine on random (SOR) testing method was sometimes considered to represent the real excitation conditions since the measured response signals of a target system, expecially for moving mobility, shows usually a mixture of them. So, it is important to understand the accumulated fatigue damage over different excitation patterns, harmonic and/or random, to determine the efficient vibration profile of a target system. A uniaxial vibration testing with a notched simple beam was introduced to evaluate the fatigue damage for different excitation profiles and the best choice of vibration profile was concluded from those comparison of calculated fatigue damages.
Ibrahim Albaijan;Hanan Samadi;Arsalan Mahmoodzadeh;Hawkar Hashim Ibrahim;Nejib Ghazouani
Computers and Concrete
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제34권2호
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pp.247-265
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2024
Measuring the fracture toughness of concrete in laboratory settings is challenging due to various factors, such as complex sample preparation procedures, the requirement for precise instruments, potential sample failure, and the brittleness of the samples. Therefore, there is an urgent need to develop innovative and more effective tools to overcome these limitations. Supervised learning methods offer promising solutions. This study introduces seven machine learning algorithms for predicting concrete's effective fracture toughness (K-eff). The models were trained using 560 datasets obtained from the central straight notched Brazilian disc (CSNBD) test. The concrete samples used in the experiments contained micro silica and powdered stone, which are commonly used additives in the construction industry. The study considered six input parameters that affect concrete's K-eff, including concrete type, sample diameter, sample thickness, crack length, force, and angle of initial crack. All the algorithms demonstrated high accuracy on both the training and testing datasets, with R2 values ranging from 0.9456 to 0.9999 and root mean squared error (RMSE) values ranging from 0.000004 to 0.009287. After evaluating their performance, the gated recurrent unit (GRU) algorithm showed the highest predictive accuracy. The ranking of the applied models, from highest to lowest performance in predicting the K-eff of concrete, was as follows: GRU, LSTM, RNN, SFL, ELM, LSSVM, and GEP. In conclusion, it is recommended to use supervised learning models, specifically GRU, for precise estimation of concrete's K-eff. This approach allows engineers to save significant time and costs associated with the CSNBD test. This research contributes to the field by introducing a reliable tool for accurately predicting the K-eff of concrete, enabling efficient decision-making in various engineering applications.
A pressure reversal is where ERW pipes fail at an applied pressure lower than one experienced previously. The susceptibility to pressure reversals of ERW joints has been investigated by varying heat input in the range of 230-268㎾ power and seam annealing temperature of 850-970$^{\circ}C$. The application of repeated loading to notched three point bend specimens was used in this study. There was no occurrence of reversals in all the condition investigated. Furthermore, the bond line ductility is found to be satisfactory. These results can be explained by the fact that a bond line free from defects is successfully obtained from a wide range of ERW conditions.
본 연구에서는 인공위성의 정현파 가진시험을 위한 여러 입력, 요구조건 그리고 노치예측 해석에 대한 내용을 정리하였다. 노치예측 해석에서는 인공위성의 가진위치 하중 및 중요 내부연결점의 하중을 구하였고, 이 값들을 이용하여 각 부위의 한계하중 및 안전여유를 검토한 후 정현파 가진시험에 이용할 입력을 생성하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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