The nonlinear vibration of the thin perforated plate is analyzed in consideration of the V-shaped tension distribution and the effect of wire impact damping. The reduced order FEM model of the tension plate is obtained from dynamic condensation for the mass and stiffness matrices. Tension wire is modeled using the lumped parameter method to effectively describe its contact interactions with the plate. The nonlinear contact-impact model is composed of spring and damper elements, of which parameters are determined from the Hertzian contact theory and the restitution coefficient, respectively. From the evaluation of the computational accuracy and computation time for the deduced impact stiffness and damping coefficient, we determined proper values for the simulation works, accounting for the computational accuracy as well as the computational efficiency. Finally we discussed the results of nonlinear nitration analysis for variations of their design parameters.
Monsef Ahmadi, H.;Sheidaii, M.R.;Tariverdilo, S.;Formisano, A.;De Matteis, G.
Earthquakes and Structures
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제20권4호
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pp.377-388
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2021
Thin perforated Steel Plate Shear Walls (SPSWs) are among the most common types of seismic energy dissipation systems to protect the main boundary components of SPSWs from fatal fractures in the high-risk zones. In this paper, the cyclic behavior of the different circular hole patterns under cyclic loading is reported. Based on the experimental results, it can be concluded that a change in the perforation pattern of the circular holes leads to a change in the locations of the fracture tendency over the web plate, especially at the plate-frame interactions. Accordingly, the cyclic responses of the tested specimens were simulated by finite element method using the ABAQUS package. Likewise, perforated shear panels with a new perforation pattern obtained by implementing Topology Optimization (TO) were proposed. It was found that the ultimate shear strength of the specimen with the proposed TO perforation pattern was higher than that of the other specimens. In addition, theoretical equations using the Plate-Frame Interaction (PFI) method were used to predict the shear strength and initial stiffness of the considered specimens. The theoretical results showed that the proposed reduced coefficients relationships cannot accurately predict the shear strength and initial stiffness of the considered perforated shear panels. Therefore, the reduced coefficients should be adopted in the theoretical equations based on the obtained experimental and numerical results. Finally, with the results of this study, the shear strength and initial stiffness of these types of perforated shear panels can be predicted by PFI method.
Several recent studies have revealed that boiling heat transfer may be considerably enhanced in a narrow restricted region. In his study, the narrow restricted region was formed by attaching a perforated plate on top of a boiling surface. Through systematic experiments, effects of the hole size, hole pattern, gap width between the perforated plate and the boiling surface were investigated using water or R-113. Results show that perforated plates considerably enhance the boiling of water or R-113. For water, especially, they have outperformed commercial enhanced tubes, which confirms that boiling enhancement mechanism of the perforated plate (thin film evaporation beneath the elongated bubble) is very effective to the boiling of high surface tension liquids such as water. Optimum configuration was found - 3.0 mm hole diameter, 15 mm * 15 mm hole pattern, 0.3 ~ 0.5 mm gap width for water, and 2.0 mm hole diameter, 3.5 mm * 3.5 mm hole pattern, O.5 mm gap width for R-113. A correlation which correlates most of the data within .+-. 30% was also developed.
선체는 기본적으로 얇은 판부재들의 조합으로 구성되어 있으며 이들 중 상당수는 유공을 가진 유공판(Perforated plate)으로 이루어져있다. 선체에 설치된 유공판으로서는 선체 상갑판 해치(하역시설로 사용), 선저부의 거더와 플로어(중량경감과 선박 건조 및 검사시 통로확보용), 다이어프램(중량경감 및 파이프 관통의 목적)등이 있다. 이들 유공판에 압축하중이 작용하면 좌굴과 최종강도 특성이 크게 변화할 뿐만 아니라 수반되는 면내응력도 재 분포하게 되어 심각한 문제를 발생한다. 본 연구에서는 실선에서 사용 중인 유공보강판의 모델을 조사하여 비선형 유한요소법(ANSYS)을 사용하여 종방향 압축하중이 작용하는 경우에 대해서 유공비, 웹 치수, 웹 두께 그리고 보강재 단면을 변화시켜가며, 최종강도 시리즈 해석을 수행하고, 최종강도 예측 설계식을 제안하였으며, 식의 정도성을 검증하기 위하여 유한요소해석 결과와 비교하여 정도를 확인하였다. 제안된 설계식은 초기구조설계 시 유공보강판의 최종강도 계산에 유용하게 사용되리라 판단된다.
본 논문은 강체 덕트 내에 고정된 얇은 탄성 판의 흡음을 해석적으로 구하는 방법을 다루었다. 판의 개수는 1개 또는 2개이며 각각의 판은 미세천공(micro-perforation)을 포함할 수도 있다. 판의 진동과 덕트 내부 음장을 모드 함수의 무한 급수의 합으로 전개하였다. 평면파 가정하에서 저주파수 대역의 근사식을 판의 처음 몇 개의 모드만 고려하여 유도하였다. 미세천공이 없는 판의 흡음율은 공진주파수에서 피크를 보이는데 공진주파수는 판과 캐비티의 상호작용으로 인하여 캐비티 간격이 변하면 공진주파수도 변함을 알 수 있었다. 미세천공판의 경우 천공율이 흡음율에 가장 큰 영향을 미치는 요소임을 확인하였는데, 천공율이 몇 퍼센트에 이르면, 흡음율은 거의 판의 진동에 영향을 받지 않는다.
Composite materials also known as fiber reinforced plastics have been developed and used in many engineering applications due to their outstanding mechanical properties. Laminated plates as structural components that are made of in composite material are widely used. Therefore, nonlinear response of laminated composite plates modeled with finite elements and excited by stochastic loading is studied. The classical laminated plate theory is used to account for the variation of strains through the thickness for modeling laminated thin plates. Approximate nonlinear random vibration analysis is performed using the method of equivalent linearization to account for material non-linearity.
본 연구에서는 쌍동형 카페리에 다수 존재하는 유공판의 좌굴강도 설계 수행 결과 및 개선사항을 논의하고 있다. 카페리와 같이 길이가 50미터 이상이고, 길이/폭의 비가 12보다 큰 중/소형 고속선박은 상대적으로 두께가 얇고 연강을 사용함으로서 좌굴강도가 취약해질 가능성이 농후하다. 특히, 작업자의 접근 및 통로로 활용되는 유공판에서 좌굴강도가 취약해질 가능성이 있다. 안전한 구조설계를 위해서는 유공주위의 면내 하중 재 분포에 의한 좌굴강도 및 최종강도에 대한 명확한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 유공판의 좌굴 및 최종강도 특성에 영향을 미치는 매개변수의 영향을 종합적으로 고려하기 위하여 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 활용한 비선형시리즈 해석을 수행하였으며, 주요 변수(종횡비, 유공비, 유공형상)들에 대한 영향을 검토하였다. 이 결과를 바탕으로 하여, 유공판의 좌굴강도를 결정짓는 가장 큰 인자는 유공비였으며, 종횡비와 유공의 형상은 그 영향이 미비하였다.
개구부를 갖는 콘크리트 전단벽을 두께가 얇은 직사각형 평판으로 모델화하였다. 판의 두가지 경계조건에 대한 안정해석 결과를 판좌굴계수 k로 표시하였다. 경계조건이 다른 변수로는 휨으로 인한 힘/연직하중비 .alpha., 수평 전단력/연직하중비 .betha. 및 개구부의 위치 및 크기 변화이다. 유한요소법에 의한 결과를 얻기 위하여 예제의 판을 27*9의 정사각형 요소로 분할하였으며 node에서 3가지 자유도를 갖는 c.deg. 유한요소를 택하였다. 일반적으로 개구부의 크기가 증가함에 따라 판 개구부가 판 중앙에서 자유연(free edge)으로 접근할수록 좌굴계수는 감소하는 현상을 보이고 있다.
The numerical study was carried out to effectively cool Induction motor applied to a washing machine. The outer rotor made of steel periodically spins up and down. The stator consists of the thin layered iron plates and copper coil. The effective cooling system is necessary to solve the reliability problem caused by the electric losses at the coil and the iron plate. Because the heat transfer rate of the natural convection in partially open space is generally low, thus it is necessary to enhance the heat transfer using rotating perforated plate. The flow phenomena around the motor are very complex due to the motor geometry and the outer rotor motion. The mixed convection takes place due to the slow rotation speed. The three dimensional flow simulation was performed using rotating reference frame technique and Boussinesq approximation but the radiation effect was neglected. It was found that the angle and direction of the cooling blades play an important role in the stator temperature.
The author studied the effect of periapical bone loss on radiographic interpretation by using a dry adult human mandible. Artificial bony lesions were created at the apices of two mandibular second molars and four mandibular bicuspids. The jaw was stabilized and various artificial lesions were radiographed under ideal circumstances. Radiographic pictures were recorded and compared with the size of the actual lesions. The obtained results were as follows: 1. The size of actual lesions were always larger than their radiographic pictures. 2. The size of actual lesion had a greater discrepancy in the molar area where the cortical plates were havier, but the lesions in the bicuspid areas were only slightely larger than their radiographic pictures, and in these areas the cortical plates were quite thin. 3 Periapical lesions located in cancellous bone did not appear on a radiograph, regardless of the size of the created lesion, but when the junctional bone was involved or the cortical plate was perforated, the definite bone destructive change was observed on the roentenogram. 4. Removal of the entire buccal or lingual plate did not affect the trabecular pattern of bone on the roentgenogram. 5. When the cancellous bone and junctional bone were removed simultaneously, altered trabecular patterns were observed on the roentgenogram.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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