Present paper deals with the large amplitude flexural vibration of carbon nanotube reinforced composite (CNTRC) plates. Distribution of CNTs as reinforcements may be uniform or functionally graded (FG). The equivalent material properties of the composite media are obtained according to a refined rule of mixtures which contains efficiency parameters. To account for the large deformations, von $K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ type of geometrical nonlinearity is included into the formulation. The matrix representation of the governing equations is obtained according to the Ritz method where the basic shape functions are written in terms of the Chebyshev polynomials. Time dependency of the problem is eliminated by means of the Galerkin method and the resulting nonlinear eigenvalue problem is solved employing a direct displacement control approach. Results are obtained for completely clamped and completely simply supported plates. Results are first validated for the especial cases of FG-CNTRC and cross-ply laminated plates. Afterwards, parametric studies are given for FG-CNTRC plates with different boundary conditions. It is shown that, nonlinear frequencies are highly dependent to the volume fraction and dispersion profiles of CNTs. Furthermore, mode redistribution is observed in both simply supported and clamped FG-CNTRC plates.
This study presents an analytical approach to investigate the thermodynamic behavior of functionally graded beam resting on elastic foundations. The formulation is based on a refined deformation theory taking into consideration the stretching effect and the type of elastic foundation. The displacement field used in the present refined theory contains undetermined integral forms and involves only three unknowns to derive. The mechanical characteristics of the beam are assumed to be varied across the thickness according to a simple exponential law distribution. The beam is supposed simply supported and therefore the Navier solution is used to derive analytical solution. Verification examples demonstrate that the developed theory is very accurate in describing the response of FG beams subjected to thermodynamic loading. Numerical results are carried out to show the effects of the thermodynamic loading on the response of FG beams resting on elastic foundation.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.8
no.3
/
pp.1-10
/
1988
A higher order plate bending finite element using cubic in-plane displacement profiles is proposed for geometrically nonlinear analysis of thin and thick plates. The higher order plate bending element has been derived from the three dimensional plate-like continuum by discretization of the equations of motion by Galerkin weighted residual method, together with enforcing higher order plate assumptions. Total Lagrangian formulation has been used for geometrically nonlinear analysis of plates and consistent linearization by Newton-Raphson method has been performed to solve the nonlinear equations. The element characteristics have been computed by, selective reduced integration technique using Gauss quadrature to avoid shear locking phenomenon in case of extremely thin plates. Several numerical examples were solved with FEAP macro program to demonstrate versatility and accuracy of the present higher order plate bending element.
The purpose of this paper is to study free vibration analysis of thick plates resting on Winkler foundation using Mindlin's theory with shear locking free fourth order finite element, to determine the effects of the thickness/span ratio, the aspect ratio, subgrade reaction modulus and the boundary conditions on the frequency paramerets of thick plates subjected to free vibration. In the analysis, finite element method is used for spatial integration. Finite element formulation of the equations of the thick plate theory is derived by using higher order displacement shape functions. A computer program using finite element method is coded in C++ to analyze the plates free, clamped or simply supported along all four edges. In the analysis, 17-noded finite element is used. Graphs are presented that should help engineers in the design of thick plates subjected to earthquake excitations. It is concluded that 17-noded finite element can be effectively used in the free vibration analysis of thick plates. It is also concluded that, in general, the changes in the thickness/span ratio are more effective on the maximum responses considered in this study than the changes in the aspect ratio.
Kwak, Hyo Gyoung;Seo, Young Jae;Jung, Chan Mook;Park, Young Ha
Journal of Korean Society of Steel Construction
/
v.12
no.2
s.45
/
pp.123-131
/
2000
In this study, both experimental and analytical study for behavior of the existing composite steel box girder bridges, constructed along with the procedure of continuous placing slab, are conducted to establish the validity of the proposed model. The layer approach is adopted to determine the equilibrium condition in a section to consider the different material properties and concrete cracking across the sectional depth, and the beam element stiffness is constructed on the basis of the assumed displacement field formulation and the 3-points Gaussian Integration. In addition, the effects of creep and shrinkage of concrete for time-dependent behavior of the bridge are taken into consideration. Finally, both analytical and experimental results are compared.
This paper presents vibration control of a CD-ROM(compact disc-read only memory) drive feeding system consisting of a new type of CD-ROM mount using an electro-rheologocal(ER) fluid. Chemically treated starch particles and silicon oil are used for EF fluid, and its field-dependent yield stresses are experimentally distilled under both the shear and the flow modes. On the basis of the yield stress, an appropriate size of ER CD-ROM mount adapted to conventional feeding system is designed and manufactured. Vibration isolation performance of the proposed mount is evaluated in the frequency domain and compared with that of conventional rubber mount. The ER CD-ROM mount is then installed to the drive feeding system and the system equation of motion is derived. The skyhook controller is then incorporated with the fuzzy technique to improve the performance of ER CD-ROM mount. A set of fuzzy parameters and control rules are obtained from a relation between vertical displacement and pitching motion of the feedng system. Followingthe formulation of the fuzzy-skyhook controller, computer simulation is undertaken in order to evaluate vibration suppression of the CD-ROM drive feeding system subjected to various excitations.
In this paper, a finite element analysis based on the local approach concept to fracture in the continuum damage mechanics is performed to analyze ductile fracture in two dimensional quasi-static state. First an isotropic damage model based on the generalized concept of effective stress is proposed for structural materials in the context of large deformation. In this model, the stiffness degradation is taken as a measure of damage and so, the fracture phenomenon can be explained as the critical deterioration of stiffness at a material point. The modified Riks' continuation technique is used to solve incremental iterative equations. Crack propagation is achieved by removing critically damaged elements. The mesh size sensitivity analysis and the simulation of the well known shearing mode failure in plane strain state are carried out to verify the present formulation. As numerical examples, an edge cracked plate and the specimen with a circular hole under plane stress are taken. Load-displacement curves and successively fractured shapes are shown. From the results, it can be concluded that the proposed model based on the local approach concept in the continuum damage mechanics may be stated as a reasonable tool to explain ductile fracture initiation and crack propagation.
Anandrao, K. Sanjay;Gupta, R.K.;Ramchandran, P.;Rao, G. Venkateswara
Structural Engineering and Mechanics
/
v.44
no.3
/
pp.339-361
/
2012
Large amplitude free vibration and thermal post-buckling of shear flexible Functionally Graded Material (FGM) beams is studied using finite element formulation based on first order Timoshenko beam theory. Classical boundary conditions are considered. The ends are assumed to be axially immovable. The von-Karman type strain-displacement relations are used to account for geometric non-linearity. For all the boundary conditions considered, hardening type of non-linearity is observed. For large amplitude vibration of FGM beams, a comprehensive study has been carried out with various lengths to height ratios, maximum lateral amplitude to radius of gyration ratios, volume fraction exponents and boundary conditions. It is observed that, for FGM beams, the non-linear frequencies are dependent on the sign of the vibration amplitudes. For thermal post-buckling of FGM beams, the effect of shear flexibility on the structural response is discussed in detail for different volume fraction exponents, length to height ratios and boundary conditions. The effect of shear flexibility is observed to be predominant for clamped beam as compared to simply supported beam.
Shape control of flexible structures using piezoelectric materials has attracted much attention due to its wide applications in controllable systems such as space and aeronautical engineering. The major work in the field is to find a best control voltage or an optimal placement of the piezoelectric actuators in order to actuate the structure shape as close as possible to the desired one. The current research focus on the investigation of static shape control of intelligent shells using spatially distributed piezoelectric curve beam actuators. The finite element formulation of the piezoelectric model is briefly described. The piezoelectric curve beam element is then integrated into a collocated host shell element by using nodal displacement constraint equations. The linear least square method (LLSM) is employed to get the optimum voltage distributions in the control system so that the desired structure shape can be well matched. Furthermore, to find the optimal placement of the piezoelectric curve beam actuators, a genetic algorithm (GA) is introduced in the computation model as well as the consideration of the different objective functions. Numerical results are given to demonstrate the validity of the theoretical model and numerical algorithm developed.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
/
v.3
no.1
/
pp.80-85
/
2011
For the assessment of statistical characteristics of wave loads in the real sea state, the probability distribution of wave loads are computed based on the sufficient duration of computations in irregular waves. First of all, the estimation of wave impact loads is well modified applying the displacement potential formulation, which was proposed by one of authors, for solving Wagner's flow model. Consequently, the present computation method is also modified. Prior to the computation in irregular waves, preliminary computation to determine the adequate number of realization of irregular waves is examined. The effect of hull girder vibration on the statistical characteristics is examined by means of the computation with/without hull girder vibration. It is found that hull girder vibration has a certain effect on the probability of occurrence of wave loads. Furthermore, computations taking account of the effect of operation, that is the effects of ship speed and course change, is conducted for the rational evaluation of the effects of hull girder vibration. It is clarified that the effect of operation on the statistical characteristics of wave loads is significant. It is verified that the evaluation without the effect of operation may overestimate the effect of hull girder vibration.
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.