The present paper explores nonlinear dynamical properties of piezo-magnetic beams based on a nonlocal refined higher-order beam formulation and piezoelectric phase effect. The piezoelectric phase increment may lead to improved vibrational behaviors for the smart beams subjected to magnetic fields and external harmonic excitation. Nonlinear governing equations of a nonlocal intelligent beam have been achieved based upon the refined beam model and a numerical provided has been introduced to calculate nonlinear vibrational curves. The present study indicates that variation in the volume fraction of piezoelectric ingredient has a substantial impact on vibrational behaviors of intelligent nanobeam under electrical and magnetic fields. Also, it can be seen that nonlinear free/forced vibrational behaviors of intelligent nanobeam have dependency on the magnitudes of induced electrical voltages, magnetic potential, stiffening elastic substrate and shear deformation.
A composite element method (CEM) is presented to analyze the free and forced vibrations of a cracked Euler-Bernoulli beam with axial force. The cracks are introduced by using Christides and Barr crack model with an adjustment on one crack parameter. The effects of the cracks and axial force on the reduction of natural frequencies and the dynamic responses of the beam are investigated. The time response sensitivities with respect to the crack parameters (i.e., crack location, crack depth) and the axial force are calculated. The natural frequencies obtained from the proposed method are compared with the analytical results in the literature, and good agreement is found. This study shows that the cracks in the beam may have significant effects on the dynamic responses of the beam. In the inverse problem, a response sensitivity-based model updating method is proposed to identify both a single crack and multiple cracks from measured dynamic responses. The cracks can be identified successfully even using simulated noisy acceleration responses.
This study proposes an active control method to suppress beam-rotating machinery system vibrations. The present control method is a combination of the fuzzy input estimation method (FIEM) and linear quadratic Gaussian problem (LQG) algorithms. The FIEM can estimate the unknown input and optimal states by measuring the dynamic displacement, the optimal estimated states into the feedback control; thereby obtaining the optimal control force for a random linear system. Active vibration control of a beam-rotating machinery system is performed to verify the feasibility and effectiveness of the proposed algorithm. The simulation results demonstrate that the proposed method can suppress vibrations in a beam-machine system more efficiently than the conventional LQG method.
Kumar, S. Keshava;Ganguli, Ranjan;Harursampath, Dineshkumar
Smart Structures and Systems
/
v.19
no.1
/
pp.91-103
/
2017
Generalized fractal dimension is used to detect the presence of partial delamination in a composite laminated beam. The effect of boundary conditions and location of delamination on the fractal dimension curve is studied. Appropriability of higher mode shape data for detection of delamination in the beam is evaluated. It is shown that fractal dimension measure can be used to detect the presence of partial delamination in composite beams. It is found that the torsional mode shape is well suited for delamination detection in beams. First natural frequency of delaminated beam is found to be higher than the healthy beam for certain small and partial width delaminations and some boundary conditions. An explanation towards this counter intuitive phenomenon is provided.
Journal of Korea Society of Digital Industry and Information Management
/
v.5
no.1
/
pp.83-88
/
2009
This paper consider the problem of direction of arrival(DOA) estimation in the presence of multipath propagation. The sensor elements are assumed to be linear and uniformly spaced. Numerous authors have advocated the use of a beamforming preprocessor to facilitate application of high resolution direction finding algorithms The benefits cited include reduced computation, improved performance in environments that include spatially colored noise, and enhanced resolution. Performance benefits typically have been demonstrated via specific example. The purpose of this paper is to provide an analysis of a beamspace version of the MUSIC algorithm applicable to two closely spaced emitters in diverse scenarios. Specifically, the analysis is applicable to uncorrelated far field emitters of any relative power level, confined to a known plane, and observed by an arbitrary array of directional antenna. In this paper, we researched about optimize beam forming to smart antenna system. The covariance matrix obtained using fourth order cumulant function. Simulations illustrate the performance of the techniques.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.18
no.10
/
pp.148-153
/
2001
Active control of flexural vibrations of smart laminated composite beams has been carried out using piezoceramic sensor/actuator and viscoelastic material. The beams with passive constrained layer damping hale been analyzed by formulating the equations of motion through the use of extended Hamilton's principle. The dynamic characteristics such as damping ratio and modal damping of the beam are calculated for various fiber orientations by means of iterative complex eigensolution method. This paper addresses a design strategy of laminated composite under flexural vibrations to design structure with maximum possible damping capacity.
Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
/
v.14
no.7
/
pp.612-618
/
2004
This paper presents a robust vibration control methodology for smart structural systems. The governing equation and associated boundary conditions of the smart structural system are derived by using Hamilton's principle. The assumed mode method is used to discretize the governing equation into a set of ordinary differential equation. A robust controller is designed using a linear matrix inequality (LMI) approach for the multiobjective synthesis. The design objectives are to achieve a mix of H$_{\infty}$ performance and H$_2$ performance satisfying constraints on the closed-loop pole locations in the presence of model uncertainties. Numerical examples are presented to demonstrate the effectiveness of LMI approach in damping out the multiple vibration modes of the piezo/beam system.
This research deals with the wave dispersion analysis of functionally graded double-layered nanobeam systems (FG-DNBSs) considering the piezoelectric effect based on nonlocal strain gradient theory. The nanobeam is modeled via Euler-Bernoulli beam theory. Material properties are considered to change gradually along the nanobeams' thickness on the basis of the rule of mixture. By implementing a Hamiltonian approach, the Euler-Lagrange equations of piezoelectric FG-DNBSs are obtained. Furthermore, applying an analytical solution, the dispersion relations of smart FG-DNBSs are derived by solving an eigenvalue problem. The effects of various parameters such as nonlocality, length scale parameter, interlayer stiffness, applied electric voltage, relative motions and gradient index on the wave dispersion characteristics of nanoscale beam have been investigated. Also, validity of reported results is proven in the framework of a diagram showing the convergence of this model's curve with that of a previous published attempt.
This paper is concerned with the trajectory tracking and vibration suppression of a single-link flexible arm by using piezoelectric materials. The dynamics of a single flexible arm with PZT patches as sensor and actuator is derived using extended Hamilton's principle. Resulting equations show that the coupled beam dynamics including beam vibration and its rigid in-plane rotation takes place in two different time scales. By using singular perturbation theory, the system dynamics is divided into two subsystems. Then, a composite control scheme is elaborated that makes the orientation of the arm track a desired trajectory while suppressing its vibration. The proposed controller has two parts: one is a tracking controller designed for the slow (rigid) subsystem, and the other one is a stabilizing controller for the fast (flexible) subsystem. The outputs considered for the system are angular position of the hub and voltage of the sensor mounted on the structure. To avoid requiring further measurements of beam vibration and also angular velocity of the hub for the fast and slow control laws, respectively, two sliding mode observers for estimating the unknown states are also designed.
Large-scale earthquakes pose serious threats to infrastructure causing substantial damage and large residual deformations. Superelastic (SE) Shape-Memory-Alloys (SMAs) are unique alloys with the ability to undergo large deformations, but can recover its original shape upon stress removal. The purpose of this research is to exploit this characteristic of SMAs such that concrete Beam-Column Joints (BCJs) reinforced with SMA bars at the plastic hinge region experience reduced residual deformation at the end of earthquakes. Another objective is to evaluate the seismic performance of SMA Reinforced Concrete BCJs repaired with flowable Structural-Repair-Concrete (SRC). A $\frac{3}{4}$-scale BCJ reinforced with SMA rebars in the plastic-hinge zone was tested under reversed cyclic loading, and subsequently repaired and retested. The joint was selected from an RC building located in the seismic region of western Canada. It was designed and detailed according to the NBCC 2005 and CSA A23.3-04 recommendations. The behaviour under reversed cyclic loading of the original and repaired joints, their load-storey drift, and energy dissipation ability were compared. The results demonstrate that SMA-RC BCJs are able to recover nearly all of their post-yield deformation, requiring a minimum amount of repair, even after a large earthquake, proving to be smart structural elements. It was also shown that the use of SRC to repair damaged BCJs can restore its full capacity.
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.