• 제목/요약/키워드: a high-order plate theory

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Numerical analysis for free vibration of hybrid laminated composite plates for different boundary conditions

  • Benhenni, Mohammed Amine;Daouadji, Tahar Hassaine;Abbes, Boussad;Abbes, Fazilay;Li, Yuming;Adim, Belkacem
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제70권5호
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    • pp.535-549
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    • 2019
  • This study aimed to develop a high-order shear deformation theory to predict the free vibration of hybrid cross-ply laminated plates under different boundary conditions. The equations of motion for laminated hybrid rectangular plates are derived and obtained by using Hamilton's principle. The closed-form solutions of anti-symmetric cross-ply and angle-ply laminates are obtained by using Navier's solution. To assess the validity of our method, we used the finite element method. Firstly, the analytical and the numerical implementations were validated for an antisymmetric cross-ply square laminated with available results in the literature. Then, the effects of side-to-thickness ratio, aspect ratio, lamination schemes, and material properties on the fundamental frequencies for different combinations of boundary conditions of hybrid composite plates are investigated. The comparison of the analytical solutions with the corresponding finite element simulations shows the good accuracy of the proposed analytical closed form solution in predicting the fundamental frequencies of hybrid cross-ply laminated plates under different boundary conditions.

Coupled effect of variable Winkler-Pasternak foundations on bending behavior of FG plates exposed to several types of loading

  • Himeur, Nabil;Mamen, Belgacem;Benguediab, Soumia;Bouhadra, Abdelhakim;Menasria, Abderrahmane;Bouchouicha, Benattou;Bourada, Fouad;Benguediab, Mohamed;Tounsi, Abdelouahed
    • Steel and Composite Structures
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    • 제44권3호
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    • pp.353-369
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    • 2022
  • This study attempts to shed light on the coupled impact of types of loading, thickness stretching, and types of variation of Winkler-Pasternak foundations on the flexural behavior of simply- supported FG plates according to the new quasi-3D high order shear deformation theory, including integral terms. A new function sheep is used in the present work. In particular, both Winkler and Pasternak layers are non-uniform and vary along the plate length direction. In addition, the interaction between the loading type and the variation of Winkler-Pasternak foundation parameters is considered and involved in the governing equilibrium equations. Using the virtual displacement principle and Navier's solution technique, the numerical results of non-dimensional stresses and displacements are computed. Finally, the non-dimensional formulas' results are validated with the existing literature, and excellent agreement is detected between the results. More importantly, several complementary parametric studies with the effect of various geometric and material factors are examined. The present analytical model is suitable for investigating the bending of simply-supported FGM plates for special technical engineering applications.

Interaction analysis of Continuous Slab Track (CST) on long-span continuous high-speed rail bridges

  • Dai, Gonglian;Ge, Hao;Liu, Wenshuo;Chen, Y. Frank
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제63권6호
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    • pp.713-723
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    • 2017
  • As a new type of ballastless track, longitudinal continuous slab track (CST) has been widely used in China. It can partly isolate the interaction between the ballastless track and the bridge and thus the rail expansion device would be unnecessary. Compared with the traditional track, CST is composed of multi layers of continuous structures and various connecting components. In order to investigate the performance of CST on a long-span bridge, the spatial finite element model considering each layer of the CST structure, connecting components, bridge, and subgrade is established and verified according to the theory of beam-rail interaction. The nonlinear resistance of materials between multilayer track structures is measured by experiments, while the temperature gradients of the bridge and CST are based on the long-term measured data. This study compares the force distribution rules of ballasted track and CST as respectively applied to a long span bridge. The effects of different damage conditions on CST structures are also discussed. The results show that the additional rail stress is small and the CST structure has a high safety factor under the measured temperature load. The rail expansion device can be cancelled when CST is adopted on the long span bridge. Beam end rotation caused by temperature gradient and vertical load will have a significant effect on the rail stress of CST. The additional flexure stress should be considered with the additional expansion stress simultaneously when the rail stress of CST requires to be checked. Both the maximum sliding friction coefficient of sliding layer and cracking condition of concrete plate should be considered to decide the arrangement of connecting components and the ultimate expansion span of the bridge when adopting CST.

Generalized Complementary Intersection Method를 이용한 압전 에너지 수확 장치의 다중 파손모드에 대한 시스템 신뢰성 해석 (System Reliability Analysis for Multiple Failure Modes of Piezoelectric Energy Harvester Using Generalized Complementary Intersection Method)

  • 윤헌준;윤병동;김흥수
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.544-544
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    • 2014
  • Energy harvesting technology, which scavenges electric power from ambient, otherwise wasted, energy sources, has been explored to develop self-powered wireless sensors and possibly eliminate the battery replacement cost for wireless sensors. Among ambient energy sources, vibration energy can be converted into electric power through a piezoelectric energy harvester. For the last decade, although tremendous advances have been made in design methodology to maximize harvestable electric power under a given vibration condition, the research in reliability assessment to ensure durability has been stagnant due to the complicated nature of the multiple failure modes of a piezoelectric energy harvester, such as the interfacial delamination, fatigue failure, and dynamic fracture. Therefore, this study presents the first-ever system reliability analysis for multiple failure modes of a piezoelectric energy harvester using the Generalized Complementary Intersection Method (GCIM), while accounts for the energy conversion performance. The GCIM enables to decompose the probabilities of high-order joint failure events into probabilities of complementary intersection events. The electromechanically-coupled analytical model is implemented based on the Kirchhoff plate theory to analyze its output performances of a piezoelectric energy harvester. Since a durable as well as efficient design of a piezoelectric energy harvester is significantly important in sustainably utilizing self-powered electronics, we believe that technical development on system reliability analysis will have an immediate and major impact on piezoelectric energy harvesting technology.

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GNSS를 활용한 한반도 동남권 지역의 지각 변동 파라미터 분석 (Analysis of Plate Motion Parameters in Southeastern South Korea using GNSS)

  • 이승준;윤홍식
    • 한국측량학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.697-705
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    • 2020
  • 본 논문은 GNSS 자료를 이용하여 한반도 동남권 지역의 지각 변동 파라미터에 관한 내용이다. 한반도 동남권 지역에 5.0이상의 지진이 발생하였으며, 여러 가지 방법으로 지진의 위험성에 대하여 평가할 필요성이 있다. 포항과 경주의 장기적인 지각 운동 패턴을 밝히기 위해 탄성 이론을 이용하여 지각변동 파라미터를 도출하였다. CORS의 7년간의 GNSS 데이터를 Gamit/Globk S/W를 사용하여 정밀한 좌표를 취득하였다. 한반도 전체의 속도 벡터는 평균 31mm/yr로 나왔으며 방위각은 일반적으로 110°의 경향을 나타내었다. 연구의 주요 내용은 7년간 한반도 동남권 지역의 주응력의 방향은 몇가지 예외를 제외하면 전체적으로 ENE-WSW으로 나왔다. 최대 전단 변형률의 크기는 평균적으로 (0.11±0.07) μ/yr으로 일본 중부 지역의 약1/3이다. 이번 연구 결과를 고려하면 한반도 남부의 평균 최대전단응력은 타당한 것으로 간주된다. 주응력의 평균 방위각은 약 (85.4°±26.8°)이다. 양산단층을 기준으로 평균 방위각이 좌우 (73.2°±21.5°) 와 (105.2°± 17.0°)로 차이가 난다. 한반도 동남부 지역의 지진 발생 지역이 전단응력이 크게 나온 것은 주목할만 하다. 결론적으로 본 연구는 한반도 동남부 지각 변동 파라미터 특성을 반영하여 지진 재해 관리 연구에 기여할 수 있음을 알 수 있다.

서해구 자원관리형 자망ㆍ통발 어구어법 기술개발에 관한 연구 - 수조에서의 통발에 대한 어군의 입롱행동 - (Study on the Improvement of Gill Nets and Trap Nets Fishing for the Resource Management at the Coastal Area of Yellow Sea - On the Entrapping Behavior of Fishes into Trap Nets in the Water Tank Experiment -)

  • 장호영;조봉곤;고광수;한민숙
    • 수산해양기술연구
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    • 제39권1호
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    • pp.56-62
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    • 2003
  • 서해 연근해에서 사용하고 있는 기타 통발의 주 어획대상이 되고 있는 꽃게 및 피뿔고둥과 혼획율이 비교적 높은 쥐노래미를 대상으로 수조실험을 통하여 통발의 사용 경과기간에 따른 입롱행동을 조사하기 위하여 실제 어업 현장에서 사용하고 있는 통발 중에서 사용 경과기간이 서로 다른 세 종류의 통발(새 통발, 6개월 사용한 통발 및 12개월 사용한 통발)을 선별하여 각각의 통발에 대한 입롱율을 조사하고, 통발의 망목선택성을 추정하기 위한 기초자료를 얻기 위하여 꽃게나 피뿔고둥에 비해 활동성이 높은 쥐노래미에 대하여 세 종류의 망목(망목 35mm, 50mm 및 65mm)의 통발에 대한 입롱행동을 각각 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 꽃게에 대한 통발의 사용 경과기간별 입롱율은 사용 경과기간이 6개월인 통발이 평균 4.4마리(44.0%)로서 가장 높았으며, 새 통발 2.8마리(평균 28.0%), 12개월 사용한 통발 평균 2.0마리(20.0%)의 순으로 나타났다. 2. 피뿔고둥에 대한 통발의 사용 경과기간별 입롱율은 새 통발이 평균 7.3마리(36.7%)로서 가장 높았으나, 6개월 사용한 통발이 평균 7.2마리(35.8%)로서 큰 차이가 없었으며, 12개월 사용한 통발이 평균 5.7마리(28.3%)로서 가장 낮았다. 3. 쥐노래미에 대한 통발의 사용 경과기간별 입롱율은 사용 경과기간이 6개월인 통발이 평균 3.4마리(34.0%)로서 가장 높았으며, 새 통발 평균 3.0마리(30.0%), 12개월 사용한 통발 평균 2.8마리(28.0%)의 순으로 나타났다. 4. 통발의 망목별 쥐노래미의 잔류율은 망목 35mm인 통발이 평균 2.4마리(24.0%)로서 가장 높았으며, 망목 50mm인 통발이 평균 2.2마리(22.0%), 망목 65mm인 통발이 평균 2.0마리(20.0%)의 순으로 나타났다.lly, I carried out calculation of sensitivity of control constants of autopilot with various conditions of ocean environments. 사별자의 개별성과 요구에 적합한 접근방법이 모색되어야 한다. 앞으로 한국실정에 맞는 토착화된 사별관리를 위한 다각적인 연구가 시도되어야 하며 이를 실무에 적용시켜야 한다.ssumption, additional study is needed to examine the relationship between the levels of microbes and excessive concentrations of EA, and borate at a high pH level.부정적인 반응을 보였다. '한국음식을 더 많이 해서 전통음식과 친밀한 장소로 발전시키자', '계절식품을 이용하고 비슷한 종류의 음식은 빼서 가격을 낮추자', '연령에 따라서, 또, 성인에서는 성별에 따라 가격 차이를 두자'는 의견 등이 있었다.이용한 배반포의 체외생산에 있어서 배양액내 항산화제의 첨가는 체외성숙단계에서만 효과적이었다. 이것은 아마도 항산화제가 체외성숙 시 난포란 내에서 일어나는 여러 가지 생화학 반응의 처리시간과 관련하여 활성화시킴으로써 난포란의 생존력을 높인 것이라고 사료되기 때문에 앞으로는 돼지 난포란의 효율적인 체외성숙에 대해서 배양액내 첨가물질은 물론 나아가서 방법론적인 측면에서 더욱 연구되어져야 할 것이다.ed from Nusselt's film condensation theory on tilted plate. Using those two expressions, a correlation was formulated as a function of heat flux and tilt angle,