Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
/
제26권3호
/
pp.344-352
/
2002
In the analysis of the 3 dimensional plate structures by the finite element method, the triangular elements are generally used for the global stiffness matrix of the analyzed system. But the triangular elements of the plates have some problems in the process of formulation and in the precision of analysis. The formulation of the finite element method to analyze 3 dimensional plate structures using quadrilateral elements is presented in this paper. The degree of freedom off nodal point is 6, that is, the displacements in the direction off-y-z is and the rotations about x-y-z axis and then the degree of freedom off element is 24. For the comparison of the analysis using triangular elements and quadrilateral elements, the rectangular plates subjected to the uniform load and a concentrated load on the centroid of the plate, for which the theoretical solutions have been obtained, are analyzed. The calculated deflections of the rectangular plates using the finite element method by the triangular elements and the quadrilateral elements are also compared with the deflections of the plates calculated by theoretical solutions. The defections of the rectangular plates calculated by the finite element method using the quadrilateral elements are closer to the theoretical solutions than the defections calculated by the finite element method using the triangular elements. The deflection of the centroid of plate, calculated by the finite element method, converges to that of theoretical solution as the number of elements is increased. This convergence is much more rapid for the case of using the quakrilateral elements than fir the case of using triangular elements.
The present paper studies the variation of the natural frequencies and mode shapes of rectangular plates carrying a three degree-of-freedom spring-mass system (subsystem), when the subsystem changes (stiffness, mass, moment of inertia, location). An analytical approach based on Lagrange multipliers as well as a finite element formulation are employed and compared. Numerically reliable results are presented for the first time, illustrating the convenience of using the present analytical method which requires only the solution of a linear eigenvalue problem. Results obtained through the variation of the mass, stiffness and moment of inertia of the 3-DOF system can be understood under the effective mass concept or Rayleigh's statement. The analysis of frequency values of the whole system, when the 3-DOF system approaches or moves away from the center, shows that the variations depend on each particular mode of vibration. When the 3-DOF system is placed in the center of the plate, "new" modes are found to be a combination of the subsystem's modes (two rotations, traslation) and the bare plate's modes that possess the same symmetry. This situation no longer exists as the 3-DOF system moves away from the center of the plate, since different bare plate's modes enable distinct motions of the 3-DOF system contributing differently to the "new' modes as its location is modified. Also the natural frequencies of the compound system are nearly uncoupled have been calculated by means of a first order eigenvalue perturbation analysis.
The purpose of this paper is to investigate natural frequencies of tapered thick plate with concentrated masses subjected to in-plane force on pasternak foundation by means of finite element method and providing kinetic design data for mat of building structures. Finite element analysis of rectangular plate is done by using rectangular finite element with 8-nodes. For analysis, plates is supported on pasternak foundation. The Winkler parameter is varied with 10, 102, the shear foundation parameter is 5. The taper ratio is applied as 0.0, 0.25, 0.5 and the ratio of the concentrated mass to plate mass as 0.25, 0.5 respectively. As results, we can see that when stiffener's sizes or foundation parameter are larger, the natural frequency increases, and when the concentrated mass or taper ratio or in-plane stress is larger, the natural frequency decreases.
This study numerically investigated statistic and dynamic behaviors of the water droplet on plate with or without various structured-pillars at nano-scale by molecular dynamics simulation. This study considered smooth plate, plate with the rectangular-structured pillar, and the plate with dual-structured pillar under various characteristic energy conditions. The static behavior of water droplet depending on the plate shape, plate surface energy, and the pillar characteristics were examined. After the water droplet reaches its steady state, this study investigated the dynamic behavior of the water droplet by applying a constant force. Finally, this study investigated the static and dynamic behaviors of the water droplet by measuring its contact angle and contact angle hysteresis. As a result, we found that the structure was more hydrophobic.
First time, an exact solution for free vibration of the Levy-type rectangular laminated plate is developed considering the most efficient Zig-Zag theory (ZIGT) and third order theory (TOT). The plate is subjected to hard simply supported boundary condition (Levy-type) along x axis. Using the equilibrium equations and the plate constitutive relations, a set of 12 m first order differential homogenous equations are obtained, containing displacements and stress resultant as primary variables. The natural frequencies of a single-layer isotropic, multi-layer composites and sandwich plates are tabulated for three values of length-to-thickness ratio (S) and five set of boundary conditions and further assessed by comparing with existing literature and recently developed 3D EKM (extended Kantorovich method) solution. It is found that for the symmetric composite plate, TOT produces better results than ZIGT. For antisymmetric and sandwich plates, ZIGT predicts the frequency for different boundary conditions within 3% error with respect to 3D elasticity solution while TOT gives 10% error. But, ZIGT gives better predictions than the TOT concerning the displacement and stress variables.
In this paper, a spectral finite element method for a rectangular sandwich plate with viscoelastic core having the Levy-type boundary conditions has been plated. The sandwich plate consists of two isotropic and elastic face plates with a surfaced-bonded viscoelastic core. For the analysis, the in-plane and transverse energy in the face plates and only shear energy in the core are considered, respectively. To account for the frequency dependent complex shear modulus of the viscoelastic core, the Golla-Hughes-McTavish model is adopted. To evaluate the validity and accuracy of the proposed method, the frequency response function and dynamic responses of the sandwich plate with all edges simply supported subject to an impact load are calculated and compared with those calculated by a finite element method. Though these calculations, it is confirmed that the proposed method is very reliable and efficient one for vibration analysis of a rectangular sandwich plate with viscoelastic core having the Levy-type boundary conditions.
Design equations to evaluate the bursting force in a post-tensioned anchorage zone have been introduced in many design codes, and one equation in AASHTO LRFD is widely used. However, this equation may not determine the bursting force exactly because it was designed on the basis of two-dimensional numerical analyses without considering various design parameters such as the duct hole and shape of the bearing plate. To improve the design equation, modification of the AASHTO LRFD design equation was considered. The behavior of the anchorage zone was investigated using three-dimensional linear elastic finite element analysis with design parameters such as bearing plate size and diameter of sheath hole. Upon the suggestion of a modified design equation for evaluating the bursting force in an anchorage block with a rectangular anchorage plate (Kim and Kwak 2018), additional influences of design parameters that could affect the evaluation of bursting force were investigated. An improved equation was introduced for determining the bursting force in an anchorage block with a circular anchorage plate, using the same procedure introduced in the design equation for an anchorage block with a rectangular anchorage plate. The validity of the introduced design equation was confirmed by comparison with AASHTO LRFD.
Bipolar plates with channel width of 0.5 mm, 0.4 mm, and 0.3 mm respectively were printed using a 3D printer. The shape of three b ipolar plates was rectangular, the channel depth was 0.5 mm, and the thickness of base was 0.5 mm. The bipolar plate with channel width of 0.5 mm had 45 channels, and their active area was 44.5 mm × 50 mm. The bipolar plate with channel width of 0.4 mm had 57 channels and its active area was 45.2 mm × 50 mm, and the bipolar plate with channel width of 0.3 mm had 75 channels and its active area was 44.7 mm × 50 mm. The bipolar plates were printed using PLA filament. The cross-sectional lengths of the bipolar plates with channel widths of 0.5 mm and 0.4 mm were identical by 96% of the designed cross-sectional length. Whereas the bipolar plate with a channel length of 0.3 mm had a large difference of 25% from the designed cross-sectional length.
Practicing a hole or an orifice through a plate or a slab constitutes a very frequent engineering situation due to operational reasons imposed on the structural system. From a designer's viewpoint it is important to know the effect of this modification of the mechanical system upon its elastodynamic characteristics. The present study deals with the determination of the lower natural frequencies of the structural element described in the title of the paper using a variational approach and expressing the displacement amplitude of the plate in terms of the double Fourier series which constitutes the classical, exact solution when the structure is simply supported at its four edges.
This paper attempts to predict the stress concentration around the corner of rectangular inserts of different material of mechanical properties from the base material of the finite rectangular plate. The problem is analyzed through the FEM and photo-elastic experiment with the inclination angle of the insert as variable parameters. According to the experiments and the numerical analysis, the maximum stress concentration occurs at the point of tangential discontinuity of a insert. When the lain insert or opening was so inclined that the distance from the free end of the plate to a corner became minimum, the maximum stress concentration factor was found.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.