The masonry is a complex heterogeneous material and its shear deformation and fracture is associated with very complicated progressive failures in masonry structure, and is investigated in this paper using a mesoscopic mechanical modelling, Considering the heterogeneity of masonry material, based on the damage mechanics and elastic-brittle theory, the newly developed Material Failure Process Analysis (MFPA) system was brought out to simulate the cracking process of masonry, which was considered as a three-phase composite of the block phase, the mortar phase and the block-mortar interfaces. The crack propagation processes simulated with this model shows good agreement with those of experimental observations by other researchers. This finding indicates that the shear fracture of masonry observed at the macroscopic level is predominantly caused by tensile damage at the mesoscopic level. Some brittle materials are so weak in tension relative to shear that tensile rather than shear fractures are generated in pure shear loading.
Increasingly numerical (finite element) modeling of concrete hinges on our ability to develop a representative volume element with all its heterogeneity properly discretized. Yet, despite all the sophistication of the ensuing numerical models, the initial discretization has been for the most part simplistic. Whenever the heterogeneity of the concrete is to be accounted for, a mesh is often manually crafted through the arbitrary inclusion of the particles (aggregates and/or voids) in an ad-hoc manner. This paper develops a mathematical strategy to precisely address this limitation. Algorithms for the random generation and placement of elliptical (2D) or ellipsoid (3D) inclusions, with possibly radiating cracks, in a virtual concrete model are presented. Collision detection algorithms are extensively used.
Plasma processing of semiconductor materials plays a dominant role in microelectronic technology. During last century, plasma have gone a way from laboratory phenomena to industrial applications due to intensive progress in both scientific and industrial trends. Improvement and development of new experience together with development of plasma theory and plasma diagnostics methods. A most parameters (pressure, flow rate, power density) and various levels of plasma system (energy distribution, volume gas chemistry, transport, heterogeneous effects) to understand the whole process mechanism. It will allow us to choose a correct ways for processes optimization.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
/
제11권1호
/
pp.95-105
/
2007
A mathematical modeling for the drying process of hygroscopic porous media, such as wood, has been developed in the past decades. The governing equations for wood drying consist of three conservation equations with respect to the three state variables, moisture content, temperature and air density. They are involving simultaneous, highly coupled heat and mass transfer phenomena. In recent, the equations were extended to account for material heterogeneity through the density of the wood and via the density variation of the material process, capillary pressure, absolute permeability, bound water diffusivity and effective thermal conductivity. In this paper, we investigate the drying behavior for the three primary variables of the drying process in terms of control volume finite element method to the heterogeneous transport model on one-dimensional grid.
In this paper, thermal vibration behavior of nanoscale beams made of functionally graded (FG) materials subjected to various types of thermal loading are investigated. A Reddy shear deformation beam theory which captures both the microstructural and shear deformation effects without the need for any shear correction factors is employed. Material properties of FG nanobeam are assumed to be temperature-dependent and vary gradually along the thickness according to the power-law form. The influence of small scale is captured based on nonlocal elasticity theory of Eringen. The nonlocal equations of motion are derived through Hamilton's principle and they are solved applying analytical solution. The comparison of the obtained results is conducted with those of nonlocal Euler-Bernoulli beam theory and it is demonstrated that the proposed modeling predict correctly the vibration responses of FG nanobeams. The effects of nonlocal parameter, material graduation, mode number, slenderness ratio and thermal loading on vibration behavior of the nanobeams are studied in detail.
Jakubovskis, Ronaldas;Kupliauskas, Rimantas;Rimkus, Arvydas;Gribniak, Viktor
Structural Engineering and Mechanics
/
제68권3호
/
pp.345-358
/
2018
Heterogeneous structure and, particularly, low resistance to tension stresses leads to different mechanical properties of the concrete in different loading situations. To solve this problem, the tension zone of concrete elements is reinforced. Development of the cracks, however, becomes even more complicated in the presence of bar reinforcement. Direct tension test is the common layout for analyzing mechanical properties of reinforced concrete. This study investigates scatter of the test results related with arrangement of bar reinforcement. It employs results of six elements with square $60{\times}60mm$ cross-section reinforced with one or four 5 mm bars. Differently to the common research practice (limited to the average deformation response), this study presents recordings of numerous strain gauges, which allows to monitor/assess evolution of the deformations during the test. A simple procedure for variation assessment of elasticity modulus of the concrete is proposed. The variation analysis reveals different deformation behavior of the concrete in the prisms with different distribution of the reinforcement bars. Application of finite element approach to carefully collected experimental data has revealed the effects, which were neglected during the test results interpretation stage.
If the governing differential equation arising from engineering problems is treated as an analytic, continuous and derivable function, it can be expanded by one point as a series of finite numbers. For the function to be zero for each value of its domain, the coefficients of each term of the same power must be zero. This results in a recursive relationship which, after applying the natural conditions or the boundary conditions, makes it possible to obtain the values of the derivatives of the function with acceptable accuracy. The elastoplastic analysis of an inhomogeneous thick sphere of metallic materials with linear variation of the modulus of elasticity, yield stress and Poisson's ratio as a function of radius subjected to internal pressure is presented. The Beltrami-Michell equation is established by combining equilibrium, compatibility and constitutive equations. Assuming axisymmetric conditions, the spherical coordinate parameters can be used as principal stress axes. Since there is no analytical solution, the natural boundary conditions are applied and the governing equations are solved using a proposed new method. The maximum effective stress of the von Mises yield criterion occurs at the inner surface; therefore, the negative sign of the linear yield stress gradation parameter should be considered to calculate the optimal yield pressure. The numerical examples are performed and the plots of the numerical results are presented. The validation of the numerical results is observed by modeling the elastoplastic heterogeneous thick sphere as a pressurized multilayer composite reservoir in Abaqus software. The subroutine USDFLD was additionally written to model the continuous gradation of the material.
In this paper, the thermo-mechanical vibration characteristics of functionally graded (FG) nanobeams subjected to three types of thermal loading including uniform, linear and non-linear temperature change are investigated in the framework of third-order shear deformation beam theory which captures both the microstructural and shear deformation effects without the need for any shear correction factors. Material properties of FG nanobeam are assumed to be temperature-dependent and vary gradually along the thickness according to the power-law form. Hence, applying a third-order shear deformation beam theory (TSDBT) with more rigorous kinetics of displacements to anticipate the behaviors of FG nanobeams is more appropriate than using other theories. The small scale effect is taken into consideration based on nonlocal elasticity theory of Eringen. The nonlocal equations of motion are derived through Hamilton's principle and they are solved applying analytical solution. The obtained results are compared with those predicted by the nonlocal Euler-Bernoulli beam theory and nonlocal Timoshenko beam theory and it is revealed that the proposed modeling can accurately predict the vibration responses of FG nanobeams. The obtained results are presented for the thermo-mechanical vibration analysis of the FG nanobeams such as the effects of material graduation, nonlocal parameter, mode number, slenderness ratio and thermal loading in detail. The present study is associated to aerospace, mechanical and nuclear engineering structures which are under thermal loads.
This study incorporates a high-fidelity transient analysis solver based on multigroup CMFD in the MOC code STREAM. Transport modeling with heterogeneous geometries of the reactor core increases computational cost in terms of memory and time, whereas the multigroup CMFD reduces the computational cost. The reactor condition does not change at every time step, which is a vital point for the utilization of CMFD. CMFD correction factors are updated from the transport solution whenever the reactor core condition changes, and the simulation continues until the end. The transport solution is adjusted once CMFD achieves the solution. The flux-weighted method is used for rod decusping to update the partially inserted control rod cell material, which maintains the solution's stability. A smaller time-step size is needed to obtain an accurate solution, which increases the computational cost. The adaptive step-size control algorithm is robust for controlling the time step size. This algorithm is based on local errors and has the potential capability to accept or reject the solution. Several numerical problems are selected to analyze the performance and numerical accuracy of parallel computing, rod decusping, and adaptive time step control. Lastly, a typical pressurized LWR was chosen to study the rod-ejection accident.
In this paper, the performances of the electrical characteristics of the Fused Deposition Modeling (FDM) 3D-printed flexible resistance sensor was evaluated. The FDM 3D printing flexible resistive sensor is composed of flexible-material thermoplastic polyurethane and a conductive PLA (carbon black conductive polylactic acid) polymer. While 3D printing, polymer filaments heat up quickly before being extruded and cooled down quickly. Polymers have poor thermal conductivity so the heating and cooling causes unevenness, which then results in internal stress on the printed parts due to the rapidity of the heating and cooling. Electrical resistance measurements show that the 3D-printed flexible sensor is unstable due to internal stress, so the 3D-printed flexible sensor resistance curve does not match the increases and decreases in the displacement curve. Therefore, annealing was performed to eliminate the mismatch between electrical resistance and displacement. Annealing eliminates residual stress on the sensor, so the electrical resistance of the sensor increases and decreases in proportion to displacement. Additionally, the resistance is lowered in comparison to before annealing. The results of this study will be very useful for the fabrication of various devices that employ 3D-printed flexible sensor that have multiple degrees of freedom and are not limited by size and shape.
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.