We in this article study nonlinear thermal buckling of bi-directional functionally graded beams in the theoretical frameworks of nonlocal strain graded theory. To begin with, it is assumed that the effective material properties of beams vary continuously in both the thickness and width directions. Then, we utilize a higher-order shear deformation theory that includes a physical neutral surface to derive the size-dependent governing equations combining with the Hamilton's principle and the von $K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ geometric nonlinearity. It should be pointed out that the established model, containing a nonlocal parameter and a strain gradient length scale parameter, can availably account for both the influence of nonlocal elastic stress field and the influence of strain gradient stress field. Subsequently, via using a easier group of initial asymptotic solutions, the corresponding analytical solution of thermal buckling of beams is obtained with the help of perturbation method. Finally, a parametric study is carried out in detail after validating the present analysis, especially for the effects of a nonlocal parameter, a strain gradient length scale parameter and the ratio of the two on the critical thermal buckling temperature of beams.
This paper presents the flexural behaviour of stainless steel beam-to-tubular column joints with extended endplates subjected to static loading. Moment-rotation relationships were investigated numerically by using Abaqus software with geometric and material nonlinearity considered. The prediction of damages among components was achieved through ductile damage models, and the influence of initial geometric imperfections and residual stresses was evaluated in large fabricated stainless steel joints involving hollow columns and concrete-filled columns. Parametric analysis was subsequently conducted to assess critical factors that could affect the flexural performance significantly in terms of the initial stiffness and moment resistance. A comparison between codes of practice and numerical results was thereafter made, and design recommendations were proposed for further applications. Results suggest that the finite element model can predict the structural behaviour reasonably well with the component damage consistent with test outcomes. Initial geometric imperfections and residual stresses are shown to have little effect on the moment-rotation responses. A series of parameters that can influence the joint behaviour remarkably include the strain-hardening exponents, stainless steel strength, diameter of bolts, thickness of endplates, position of bolts, section of beams and columns. AS/NZS 2327 is more reliable to predict the joint performance regarding the initial stiffness and moment capacity compared to EN 1993-1-8.
While establishing adequate load paths in the light-frame wood structures is critical to maintain the overall structural integrity and avoid significant damage under extreme wind events, the understanding of the load paths is limited by the high redundant nature of this building type. The objective of the current study is to evaluate the system effects and investigate the load paths in the wood structures especially the older buildings for a better performance assessment of the existing building stock under high winds, which will provide guidance for building constructions in the future. This is done by developing building models with configurations that are suspicious to induce failure per post damage reconnaissance. The effect of each configuration to the structural integrity is evaluated by the first failure wind speed, amajor indicator beyond the linear to the nonlinear range. A 3D finite-element (FE) building model is adopted as a control case that is modeled using a validated methodology in a highly-detailed fashion where the nonlinearity of connections is explicitly simulated. This model is then altered systematically to analyze the effects of configuration variations in the model such as the gable end sheathing continuity and the gable end truss stiffness, etc. The resolution of the wind loads from scaled wind tunnel tests is also discussed by comparing the effects to wind loads derived from large-scale wind tests.
For a given structural geometry, the stiffness and damping parameters of the soil and the dynamic response of the structure may change in the face of an equivalent linear soil behavior caused by a strong earthquake. Therefore, the influence of equivalent linear soil behavior on the impedance functions form and the seismic response of the soil-structure system has been investigated. Through the substructure method, the seismic response of the selected structure was obtained by an analytical formulation based on the dynamic equilibrium of the soil-structure system modeled by an analog model with three degrees of freedom. Also, the dynamic response of the soil-structure system for a nonlinear soil behavior and for the two types of impedance function forms was also analyzed by 2D finite element modeling using ABAQUS software. The numerical results were compared with those of the analytical solution. After the investigation, the effect of soil nonlinearity clearly showed the critical role of soil stiffness loss under strong shaking, which is more complex than the linear elastic soil behavior, where the energy dissipation depends on the seismic motion amplitude and its frequency, the impedance function types, the shear modulus reduction and the damping increase. Excellent agreement between finite element analysis and analytical results has been obtained due to the reasonable representation of the model.
Nonhydrostatic effects on convectively forced mesoscale flows in two dimensions are numerically investigated using a nondimensional model. An elevated heating that represents convective heating due to deep cumulus convection is specified in a uniform basic flow with constant stability, and numerical experiments are performed with different values of the nonlinearity factor and nonhydrostaticity factor. The simulation result in a linear system is first compared to the analytic solution. The simulated vertical velocity field is very similar to the analytic one, confirming the high accuracy of nondimensional model's solutions. When the nonhydrostaticity factor is small, alternating regions of upward and downward motion above the heating top appear. On the other hand, when the nonhydrostaticity factor is relatively large, alternating updraft and downdraft cells appear downwind of the main updraft region. These features according to the nonhydrostaticity factor appear in both linear and nonlinear flow systems. The location of the maximum vertical velocity in the main updraft region differs depending on the degrees of nonlinearity and nonhydrostaticity. Using the Taylor-Goldstein equation in a linear, steady-state, invscid system, it is analyzed that evanescent waves exist for a given nonhydrostaticity factor. The critical wavelength of an evanescent wave is given by ${\lambda}_c=2{\pi}{\beta}$, where ${\beta}$ is the nonhydrostaticity factor. Waves whose wavelengths are smaller than the critical wavelength become evanescent. The alternating updraft and downdraft cells are formed by the superposition of evanescent waves and horizontally propagating parts of propagating waves. Simulation results show that the horizontal length of the updraft and downdraft cells is the half of the critical wavelength (${\pi}{\beta}$) in a linear flow system and larger than ${\pi}{\beta}$ in a weakly nonlinear flow system.
A nonlinear numerical method was developed to assess the stability of suspension bridge catwalks under a wind load. A section model wind tunnel test was used to obtain a catwalk's aerostatic coefficients, from which the displacement-dependent wind loads were subsequently derived. The stability of a suspension bridge catwalk was analyzed on the basis of the geometric nonlinear behavior of the structure. In addition, a full model test was conducted on the catwalk, which spanned 960 m. A comparison of the displacement values between the test and the numerical simulation shows that a numerical method based on a section model test can be used to effectively and accurately evaluate the stability of a catwalk. A case study features the stability of the catwalk of the Runyang Yangtze suspension bridge, the main span of which is 1490 m. Wind can generally attack the structure from any direction. Whenever the wind comes at a yaw angle, there are six wind load components that act on the catwalk. If the yaw angle is equal to zero, the wind is normal to the catwalk (called normal wind) and the six load components are reduced to three components. Three aerostatic coefficients of the catwalk can be obtained through a section model test with traditional test equipment. However, six aerostatic coefficients of the catwalk must be acquired with the aid of special section model test equipment. A nonlinear numerical method was used study the stability of a catwalk under a yaw wind, while taking into account the six components of the displacement-dependent wind load and the geometric nonlinearity of the catwalk. The results show that when wind attacks with a slight yaw angle, the critical velocity that induces static instability of the catwalk may be lower than the critical velocity of normal wind. However, as the yaw angle of the wind becomes larger, the critical velocity increases. In the atmospheric boundary layer, the wind is turbulent and the velocity history is a random time history. The effects of turbulent wind on the stability of a catwalk are also assessed. The wind velocity fields are regarded as stationary Gaussian stochastic processes, which can be simulated by a spectral representation method. A nonlinear finite-element model set forepart and the Newmark integration method was used to calculate the wind-induced buffeting responses. The results confirm that the turbulent character of wind has little influence on the stability of the catwalk.
Depression is the most common and widespread mood disorder. About 20% of the population might suffer a major, incapacitating episode of depression during their lifetime. This disorder can be classified into two types: major depressive disorders and bipolar disorder. Since pharmaceutical treatments are different according to types of depression disorders, correct and fast classification is quite critical for depression patients. Yet, classical statistical method, such as minnesota multiphasic personality inventory (MMPI), have some difficulties in applying to depression patients, because the patients suffer from concentration. We used electroencephalogram (EEG) analysis method fer classification of depression. We extracted nonlinearity of information flows between channels and estimated approximate entropy (ApEn) for the EEG at each channel. Using these attributes, we applied two types of data mining classification methods: decision tree and possibilistic support vector machines (PSVM). We found that decision tree showed 85.19% accuracy and PSVM exhibited 77.78% accuracy for classification of depression, 30 patients with major depressive disorder and 24 patients having bipolar disorder.
Because of the increasing span of arch bridges, ultimate capacity analysis recently becomes more focused both on design and construction. This paper investigates the static and ultimate behavior of a long-span steel arch bridge up to failure and evaluates the overall safety of the bridge. The example bridge is a long-span steel arch bridge with a 550 m-long central span under construction in Shanghai, China. This will be the longest central span of any arch bridge in the world. Ultimate behavior of the example bridge is investigated using three methods. Comparisons of the accuracy and reliability of the three methods are given. The effects of material nonlinearity of individual bridge element and distribution pattern of live load and initial lateral deflection of main arch ribs as well as yield stresses of material and changes of temperature on the ultimate load-carrying capacity of the bridge have been studied. The results show that the distribution pattern of live load and yield stresses of material have important effects on bridge behavior. The critical load analyses based on the linear buckling method and geometrically nonlinear buckling method considerably overestimate the load-carrying capacity of the bridge. The ultimate load-carrying capacity analysis and overall safety evaluation of a long-span steel arch bridge should be based on the geometrically and materially nonlinear buckling method. Finally, the in-plane failure mechanism of long-span steel arch bridges is explained by tracing the spread of plastic zones.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
/
v.20
no.3
/
pp.78-86
/
2016
In this paper we propose a new frame transfer function model describing the variations of a heat release rate in response to an external flow oscillation in gas turbine systems. A critical difference of our model compared to the so-called $n-{\tau}$ model which has been widely used for a prediction of combustion instability (CI), is that our model is able to describe a nonlinear relation between phase and frequency. In contrast, the phase part of the $n-{\tau}$ model is a pure time delay and thus the phase should be a linear function of frequency, which is inconsistent with many experimental results of real combustion systems. For an illustration, our new model is applied to experimental data and the effect of phase nonlinearity is investigated in the context of combustion instability.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.38
no.6
/
pp.677-682
/
2014
In the present study, a decision tree and artificial neural network were used to determine critical design parameters for lithium ion batteries and compare their performances. First, a design method that used a decision tree-artificial neural network model was used to determine the major design factors among early pole plate design factors that showed nonlinearity. Then, the artificial neural network was used to implement a weighted value analysis of the importance of the design factors and their effect on the current density. The second method involved the use of an artificial neural network model to construct artificial networks without separate determinations of the major early design factors to analyze the connections and weighted values related to the current density.
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.