This paper describes the application of the finite element method to the large deflection elastic plastic analysis and ultimate load calculation of axisymmetric shell of revolution with initial imperfection subjected to external pressure. The nonlinear equilibrium equations are linearized by the successive incremental method and are solved by the combination of load increment and iteration scheme with considering plastic deformation theory. To get the more realistic effect of large deflection, corrected coordinats and directions of applied load ar every load increment steps are used. The effects of the plasticity, initial imperfection and the shape of shells on the ultimate load of clamped circular cap under external pressure are investigated. Consequently, the following conclusions are obtained; (1) At same geometric parameter $\lambda$, each shape of clamped circular caps yield same elastic ultimate loads in both cases, i.e. with and without initial imperfections, whereas, in the case of elastic-plastic state the shell becomes thicker, the ultimate loads are getting smaller. (2) The effects of initial imperfection to ultimate load are most significant in the elastic case and are more senstive in the elastic-plastic state with the thinner shells.
Pereira, Margot F.;De Nardin, Silvana;El. Debs, Ana L.H.C.
Steel and Composite Structures
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제34권6호
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pp.909-927
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2020
This paper addresses the results of an experimental study involving 10 partially encased composite columns under concentric and eccentric compressive loads. Parameters such as slenderness ratio, ordinary reinforced concrete and fiber reinforced concrete, load eccentricity and bending axis were investigated. The specimens were tested to investigate the effects of replacing the ordinary reinforced concrete by fiber reinforced concrete on the load capacity and behavior of short and slender composite columns. Various characteristics such as load capacity, axial strains behavior, stiffness, strains on steel and concrete and failure mode are discussed. The main conclusions that may be drawn from all the test results is that the behavior and ultimate load are rather sensitive to the slenderness of the columns and to the eccentricity of loading, specially the bending axis. Experimental results also indicate that replacing the ordinary reinforced concrete by steel fiber reinforced concrete has no considerable effects on the load capacity and behavior of the short and slender columns and the proposed replacement presented very good results.
This paper measures the mechanical response of precast pavement joints under moving axle loads using the finite-element method, and the models were validated with results of field tests. In order to increase the ability to use the non-linear FE analysis for design and assessment of precast pavement subjected to moving axle load, this paper investigated the effects of different load transfer between the slabs using the ABAQUS finite-element package to solve the nonlinear explicit model equations. The assembly of the panels using dowels and groove-tongue keys has been studied to assess the efficiency of keyway joint system. Concrete damage plasticity model was used to calculate the effects of permanent damages related to the failure mechanisms. With aggregate interlock as the only load transferring system, Load transfer efficiency (LTE) is not acceptable when the axle load reaches to slab joints. The Finite-element modelling (FEM) results showed that keyway joints significantly reduced tensile stresses developed at the mid-slab. Increasing the thickness of the tongue the LTE was improved but with increasing the height of the tongue the LTE was decreased. Stresses are transferred to the adjacent slab efficiently when dowels are embedded within the model. When the axle load approaches joints, tensile damage occurs sooner than compressive damage, but the damage rate remains constant, then compressive damage increases significantly and become the major form of distress under the dowels.
본 연구에서는 GaAs MESFET의 게이트-소오스 캐패시턴스($C_{gs}$)와 드레인-소오스 전류($I_{ds}$)의 비션형성에 의한 이득감소(Gain Compression) 및 위상왜곡(Phase Distortion)특성을 알아보고, 이를 최소화 할 수 있 는 소오스 및 부하 임피던스의 조건에 대해 조사하였다. 먼저 Volterra - Series 분석을 통하여, $C_{gs}(V_{gs})$와 $I_{ds}(V_{gs})$의 비선형특성을 조사하고, 각각의 비선형성분이 상호 소멸되는 소오스 및 부하 임피던스의 조건에서, 전체소자의 비선형성이 최소화 됨을 얄아보았다. 그리고 소오스 및 부하측정(Source, Load Pull)을 통하여 출 력전력값에 따라 최적의 선형성이 나오는 입출력 임피던스값을 찾고, Volterra-Series에서 구한 이론적인 결과와 비교 및 분석을 행하였다.
재하시험은 교량의 내하력을 측정하는 효과적인 방법이다. 국내에서 교량의 내하력평가는 계측값과 해석값을 비교하여 산정된 응답보정계수를 사용하여 산정한다. 본 논문에서는 통행차량에 의한 응답보정계수를 결정하는 방법을 개발하였다. 제안된 방법은 차량효과를 고려하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션의 결과에 기반을 두었다. 제안된 방법과 기존 방법의 비교결과는 제안된 방법이 교량의 공용 내하력을 비교적 잘 예측한다는 것을 알 수 있다.
The effects of refining load on the paper properties were investigated. HwBKP, SwBKP and SwUKP were refined with PFI mill at the load of 3.33 N/mm and 6.00 N/mm. Higher Scott bond was obtained at the higher refining load for three pulp used in this study. However any changes in the light scattering coefficient with the change of refining load were not observed. Although the effect of refining load on the formation index for SwUKP was not observed, higher refining load gave the better formation for HwBKP and SwBKP. The fiber mass and fiber crowding factor were not affected by the refining load. Higher apparent density and tensile index were obtained with the higher refining load. However, the higher refining load did not improve the tensile index at the same apparent density. The tear index was decreased with the increase of refining load.
The purpose of this study was to compare the effects of knee joint position sense following local and general load protocols in 25 healthy male subjects. Proprioception of the knee joint was evaluated by measuring absolute angular errors at matching angles before, after and between 2 different types of load protocols. Proprioception tests(on the dominant knee) were performed in which proprioception of the passivepassive reproduced and active-active reproduced knee position was measured. Local load was provided with maximum isokinetic knee extension-flexion on the isokinetic dynamometer(Cybex), and general load was 10 minutes running on a treadmill. Peak torque(knee extension and flexion) and heart rate(beats per minute) was evaluated as an indicator of local and general fatigue during load protocols. The results were as follows: 1. For pasive-pasive reproduced knee position test, significant difference in absolute angular errors after general load protocol was detected compared with that before general load protocol(P<.05), significant difference in absolute angular errors after local load protocol was detected compared with that before local load protocol(P<.05). However, no significant difference in absolute angular errors of general load protocol was detected compared with that of local load protocol (P>.05), no significant difference in absolute angular errors of local load protocol was detected compared with that of general load protocol(P>.05). 2. For active-active reproduced knee position test, significant difference in absolute angular errors after general load protocol was detected compared with that before general load protocol(P<.05), significant difference in absolute angular errors after local load protocol was detected compared with that before local load protocol (P<.05). Also, significant difference in absolute angular errors of general load protocol was detected compared with that of local load protocol(P<.05), significant difference in absolute angular errors of local load protocol was detected compared with that of general load protocol(P<.05). 3. A significant decrease of peak torque of knee extensors and flexors was seen after local load, although heart rate was significantly increased(P<.05). No significant change of peak torque of knee extensors and flexors was seen after general load(P>.05), although heart rate was also significantly increased(P<.05). The previous study revealed that knee proprioception is significantly altered when the muscle mechanoreceptors are dysfunctional due to muscle fatigue, although the joint mechanoreceptors have no significantly effect on knee proprioception when the presence of knee muscle fatigue. However, the results of this study are different from those of the previous study in that muscle weakness of the knee could not be seen after general load. This study shows that general load may diminish motor control by the central nervous system. Proprioceptional decline without muscle weakness of knee after general load suggests a change in the proprioceptional pathway without influence from muscle mechanoreceptors.
This paper presents a numerical study on the effect of live load pattern on RC flat plate under in-plane compression. Through the numerical study on various live load pattern, the load condition that governs the strength of the flat plate is determined. Effects of L.L/D.L. and arrangement of reinforcement on the behavior of the flat plate are also studied. And the efficient arrangement of reinforcement regarding to live load pattern is proposed.
This paper deals whth the buckling as well as postbuckling analysis of axisymmertric shells taking the initial deflection effects into account. Incremental equilibrium equations, based on the principle of virtual work, were derived by the finite element method, the successive step-by-step Newton-Raphson iterative technique was adopted. To define the transition pattern of postbuckling behavior from the prebuckling state more accurately, a simple solution method was developed, i.e. the critical load was calculated by the load extrapolation method with the determinant of tangent stiffness matrix and the equilibrium configuration in the immediate postbuckling stage was obtained by perturbation scheme and eigenvalue analysis. Degenerated isoparametric shell elements were used to analyse the axisymmetric shell of revolution. And by the method developed in this paper, the computer program applicable to the nonlinear analysis of both thin and moderately thick shells was constructed. To verify the capabilities and accuracies of the present solution method, the computed results were compared with the results of analytical solutions. These results coincided fairly well in both the small deflection and large deflection ranges. Various numerical analyses were done to show the effect of initial deflection and shape of shells on buckling load and postbuckling behavior. Futhermore, corrected directions of applied loads at every increment steps were used to determine the actual effects of large deflection in non-conservative load systems such as hydrostatic pressure load. The following conclusions can be obtained. (1) The method described in this paper was found to be both economic and effective in calculating buckling load and postbuckling behavior of shell structure. (2) Buckling and postbuckling behavior of spherical caps is critically dependent upon their geometric configuration, i.e. the shape of spherical cap and quantities of the initial deflection. (3) In the analysis of large deflection problems of shells by the incremental method, corrections of the applied load directions are needed at every incremental step to compensate the follower force effects.
Load Variation effects on the system driving performance. Therefore, this paper presents as a application example of Anti-windup method using general incremental form for a gun servo system of load variation involved. Also, this method can be easily implemented compared to gain scheduling technique.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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