In this study, a simple method for the determination of the shear correction factor for composites beam with a rectangular cross section is presented. The plane stress elasticity assumption is used after simplifications of the expression of the stress distribution in the beam. The different fiber orientation angle and volume fraction are considered in this work. The studied structure is subjected to various loading type (thermal and hygrothermal). The numerical results obtained show that there is a dependence of the shear coefficient on the orientation of the fibers. The evolution of the shear correction factors depends not only on the orientation of the fibers and also on the volume fraction and the environment. the advantage of this developed formula of the shear correction factor is to obtain more precise results and to consider several parameters influencing this factor which are neglected if the latter is constant.
Traditional metal dampers have disadvantages such as a higher yield point and inadequate adjustability. The experimental results show that the low yield point steel has superior energy dissipation hysteretic capacity and can be applied to seismic structures. To overcome these deficiencies, a novel compound metal damper comprising both low yield point steel plates and common steel plates is presented. The optimization objectives, including "maximum rigidity" and "full stress state", are proposed to obtain the optimal edge shape of a compound metal damper. The numerical results show that the optimized composite metal damper has the advantages such as full hysteresis curve, uniform stress distribution, more sufficient energy consumption, and it can adjust the yield strength of the damper according to the engineering requirements. In view of the mechanical characteristics of the compound metal damper, the equivalent model of eccentric cross bracing is established, and the approximate analytical solution of the yield strength and the yield displacement is proposed. A nonlinear simulation analysis is carried out for the overall aseismic capacity of three-layer-frame structures with a compound metal damper. It is verified that a compound metal damper has better energy dissipation capacity and superior seismic performance, especially for a damper with double-objective optimized shape.
Yaylaci, Murat;Yaylaci, Ecren Uzun;Ozdemir, Mehmet Emin;Ay, Sevil;Ozturk, Sevval
Steel and Composite Structures
/
제45권4호
/
pp.501-511
/
2022
In this study, a two-dimensional model of the contact problem has been examined using the finite element method (FEM) based software ANSYS and based on the multilayer perceptron (MLP), an artificial neural network (ANN). For this purpose, a functionally graded (FG) half-infinite layer (HIL) with a crack pressed by means of two rigid blocks has been solved using FEM. Mass forces and friction are neglected in the solution. Since the problem is analyzed for the plane state, the thickness along the z-axis direction is taken as a unit. To check the accuracy of the contact problem model the results are compared with a study in the literature. In addition, ANSYS and MLP results are compared using Root Mean Square Error (RMSE) and coefficient of determination (R2), and good agreement is found. Numerical solutions are made by considering different values of external load, the width of blocks, crack depth, and material properties. The stresses on the contact surfaces between the blocks and the FG HIL are examined for these values, and the results are presented. Consequently, it is concluded that the considered non-dimensional quantities have a noteworthy influence on the contact stress distributions, and also, FEM and ANN can be efficient alternative methods to time-consuming analytical solutions if used correctly.
Mohamed A. Khadimallah;Imene Harbaoui;Sofiene Helaili;Abdelhakim Benslimane;Humaira Sharif;Muzamal Hussain;Muhammad Nawaz Naeem;Mohamed R. Ali;Aqib Majeed;Abdelouahed Tounsi
Computers and Concrete
/
제32권4호
/
pp.365-371
/
2023
On the basis of Flügge shell theory, the vibrations of single walled carbon nanotubes (SWCNTs) are investigated. The structure of armchair single walled carbon nanotubes are used here. Influences of length-to-diameter ratios and the two boundary conditions on the natural frequencies of armchair SWCNTs are examined. The Rayleigh-Ritz method is employed to determine eigen frequencies for single walled carbon nanotubes. The solution is obtained using the geometric characteristics and boundary conditions for natural frequencies of SWCNTs. The natural frequencies decrease as ratio of length to diameter increase and the effect of frequencies is less significant and more prominent for long tube. To assess the frequency confirmation carried out in this paper are compared with the earlier computations.
Duc-Kien Thai;Thai-Hoan Pham;Duy-Liem Nguyen;Tran Minh Tu;Phan Van Tien
Steel and Composite Structures
/
제49권1호
/
pp.65-79
/
2023
This paper presents a development of empirical evaluations, which can be used to evaluate the damage of fiber-reinforced concrete composites (FRC) wall subjected to close-in blast loads. For this development, a combined application of numerical simulation and machine learning approaches are employed. First, finite element modeling of FRC wall under blast loading is developed and verified using experimental data. Numerical analyses are then carried out to investigate the dynamic behavior of the FRC wall under blast loading. In addition, a data set of 384 samples on the damage of FRC wall due to blast loads is then produced in order to develop machine learning models. Second, three robust machine learning models of Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), and Extreme Gradient Boosting (XGBoost) are employed to propose empirical evaluations for predicting the damage of FRC wall. The proposed empirical evaluations are very useful for practical evaluation and design of FRC wall subjected to blast loads.
Akbar Nikzad;Alireza Kiani;Seyed Alireza Kazerounian
Structural Engineering and Mechanics
/
제88권5호
/
pp.463-480
/
2023
The buckling-restrained braced frames with eccentric configurations (BRBF-Es) exhibit stable cyclic behavior and possess a high energy absorption capacity. Additionally, they offer architectural advantages for incorporating openings, much like Eccentrically Braced Frames (EBFs). However, studies have indicated that significant residual drifts occur in this system when subjected to earthquakes at the Maximum Considered Earthquake (MCE) hazard level. Consequently, in order to mitigate these residual drifts, it is recommended to employ self-centering systems alongside the BRBF-E system. In our current research, we propose the utilization of the Direct Displacement-Based Seismic Design method to determine the design base shear for a hybrid system that combines BRBF with an eccentric configuration and a self-centering frame. Furthermore, we present a methodology for designing the individual components of this composite system. To assess the effectiveness of this design approach, we designed 3-, 6-, and 9-story buildings equipped with the BRBF-E-SCF system and developed finite element models. These models were subjected to two sets of ground motions representing the Maximum Considered Earthquake (MCE) and Design Basis Earthquake (DBE) seismic hazard levels. The results of our study reveal that although the combined system requires a higher amount of steel material compared to the BRBF-E system, it substantially reduces residual drift. Furthermore, the combined system demonstrates satisfactory performance in terms of story drift and ductility demand.
Non-linear vibration characteristics of functionally graded CNT-reinforced composite (FG-CNTRC) cylindrical shell panel on elastic foundation have not been sufficiently examined. In this situation, this study aims at the profound numerical investigation of the non-linear vibration response of FG-CNTRC cylindrical panels on Winkler-Pasternak foundation by introducing an accurate and effective 2-D meshfree-based non-linear numerical method. The large-amplitude free vibration problem is formulated according to the first-order shear deformation theory (FSDT) with the von Karman non-linearity, and it is approximated by Laplace interpolation functions in 2-D natural element method (NEM) and a non-linear partial derivative operator HNL. The complex and painstaking numerical derivation on the curved surface and the crucial shear locking are overcome by adopting the geometry transformation and the MITC3+ shell elements. The derived nonlinear modal equations are iteratively solved by introducing a three-step iterative solving technique which is combined with Lanczos transformation and Jacobi iteration. The developed non-linear numerical method is estimated through the benchmark test, and the effects of foundation stiffness, CNT volume fraction and functionally graded pattern, panel dimensions and boundary condition on the non-linear vibration of FG-CNTRC cylindrical panels on elastic foundation are parametrically investigated.
Weicheng Su;Jian Liu;Changjiang Liu;Chiyu Luo;Weihua Ye;Yaojun Deng
Structural Engineering and Mechanics
/
제88권5호
/
pp.501-519
/
2023
This paper introduces a new hybrid structural connection joint that combines shear walls with section steel beams, fundamentally resolving the construction complexity issue of requiring pre-embedded connectors in the connection between shear walls and steel beams. Initially, a quasi-static loading scheme with load-deformation dual control was employed to conduct low-cycle repeated loading experiments on five new connection joints. Data was acquired using displacement and strain gauges to compare the energy dissipation coefficients of each specimen. The destruction process of the new connection joints was meticulously observed and recorded, delineating it into three stages. Hysteresis curves and skeleton curves of the joint specimens were plotted based on experimental results, summarizing the energy dissipation performance of the joints. It's noteworthy that the addition of shear walls led to an approximate 17% increase in the energy dissipation coefficient. The energy dissipation coefficients of dog-bone-shaped connection joints with shear walls and cover plates reached 2.043 and 2.059, respectively, exhibiting the most comprehensive hysteresis curves. Additionally, the impact of laminated steel plates covering composite concrete floors on the stiffness of semi-rigid joint ends under excessive stretching should not be disregarded. A comparison with finite element analysis results yielded an error of merely 2.2%, offering substantial evidence for the wide-ranging application prospects of this innovative joint in seismic performance.
Murat Yaylaci;Ecren Uzun Yaylaci;Muhittin Turan;Mehmet Emin Ozdemir;Sevval Ozturk;Sevil Ay
Steel and Composite Structures
/
제50권1호
/
pp.77-87
/
2024
In this study, the two-dimensional crack problem was investigated by using the finite element method (FEM)-based ANSYS package program and the artificial neural network (ANN)-based multilayer perceptron (MLP) method. For this purpose, a half-infinite functionally graded (FG) layer with a crack pressed through two rigid blocks was analyzed using FEM and ANN. Mass forces and friction were neglected in the solution. To control the validity of the crack problem model exercised, the acquired results were compared with a study in the literature. In addition, FEM and ANN results were checked using Root Mean Square Error (RMSE) and coefficient of determination (R2), and a well agreement was found. Numerical solutions were made considering different geometric parameters and material properties. The stress intensity factor (SIF) was examined for these values, and the results were presented. Consequently, it is concluded that the considered non-dimensional quantities have a noteworthy influence on the SIF. Also FEM and ANN can be logical alternative methods to time-consuming analytical solutions if used correctly.
Jenchung Shao;M. Nasir Noor;P. Ken;Chuho Chang;R. Wang
Structural Engineering and Mechanics
/
제89권2호
/
pp.213-223
/
2024
This paper proposes a composite design of fuzzy adaptive control scheme based on TMD RC structural system and the gain of two-dimensional fuzzy control is controlled by parameters. Monitoring and learning in LMI then produces performance indicators with a weighting matrix as a function of cost. It allows to control the trade-off between the two efficiencies by adjusting the appropriate weighting matrix. The two-dimensional Boost control model is equivalent to the LMI-constrained multi-objective optimization problem under dual performance criteria. By using the proposed intelligent control model, the fuzzy nonlinear criterion is satisfied. Therefore, the data connection can be further extended. Evaluation of controller performance the proposed controller is compared with other control techniques. This ensures good performance of the control routines used for position and trajectory control in the presence of model uncertainties and external influences. Quantitative verification of the effectiveness of monitoring and control. The purpose of this article is to ensure access to adequate, safe and affordable housing and basic services. Therefore, it is assumed that this goal will be achieved in the near future through the continuous development of artificial intelligence and control theory.
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.