• Steel and Composite Structures
• /
• 제37권5호
• /
• pp.551-569
• /
• 2020

Vibration of vertically aligned-monolayered-nonuniform nanorods consist of functionally graded materials with elastic supports has not been investigated yet. To fill this gap, the problem is examined using the elasticity theories of Eringen and Gurtin-Murdoch. The geometrical and mechanical properties of the surface layer and the bulk are allowed to vary arbitrarily across the length. The nonlocal-surface energy-based governing equations are established using differential-type and integro-type formulations, and solved by employing the Galerkin method by exploiting admissible modes approach and element-free Galerkin (EFG). Through various comparison studies, the effectiveness of the EFG in capturing both nonlocal-differential/integro-based frequencies is proved. A constructive parametric study is also conducted, and the roles of nanorods' diameter, length, stiffness of both inter-rod's elastic layer and elastic supports, power-law index of both constituent materials and geometry, nonlocal and surface effects on the dominant frequencies are revealed.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제27권2호
• /
• pp.87-94
• /
• 2014

페리다이나믹 이론은 재료파괴 및 균열진전 해석에 적합하다. 그러나 적분 방정식을 풀기위해 많은 비국부 상호작용을 해석해야만 하기 때문에 일반적으로 사용되는 국부 모델들에 비해 비효율적이다. 따라서 효율적이면서 정확한 해석 모델을 구성하기 위해 페리다이나믹 모델과 다른 국부 모델을 연성하는 연성 해석법의 개발이 필요하다. 연성 방법론 개발을 위해서는 불연속성 혹은 응력 집중이 발생될 것으로 예상되는 영역에는 페리다이나믹 모델을 구성하고 상대적으로 변형 거동이 복잡하지 않은 영역은 국부 모델을 구성하는 방법이 많이 사용된다. 본 연구에서는 최근에 개발된 힘-기반 연성 방법론을 소개한다. 이 방법론에서는 블랜딩 함수를 활용하여 연성 영역을 사이에 두고 페리다이나믹 모델과 탄성체 모델을 연성한다. 수치예제를 통해 연성 모델이 집중하중 해석 혹은 정적파괴 해석 문제를 효율적이고 엄밀하게 해석할 수 있음을 확인하였다. 이와 같은 문제들은 일반적인 탄성체 모델을 사용해서는 엄밀한 해석이 어렵다. 반면에 페리다이나믹 모델은 엄밀한 해석이 가능하지만 계산 시간과 비용이 매우 많이 요구된다는 문제점이 있다.