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Flexural-torsional buckling of cantilever Strip beam-columns with linearly varying depth / Challamel, Noêl in Journal of engineering mechanics, Vol. 136 N° 6 (Juin 2010) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 136 N° 6 (Juin 2010) . - pp. 787-800 Titre : Flexural-torsional buckling of cantilever Strip beam-columns with linearly varying depth Type de document : texte imprimé Auteurs : Challamel, Noêl, Auteur ; Andrade, Anísio, Auteur ; Camotim, Dinar, Auteur Article en page(s) : pp. 787-800 Note générale : Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Lateral  stability  Buckling  Beam  columns  Numerical  analysis  Differential  equations  Cantilevers  Shell  structures  Finite  element  method. Résumé : In this paper, one investigates the elastic flexural-torsional buckling of linearly tapered cantilever strip beam-columns acted by axial and transversal point loads applied at the tip. For prismatic and wedge-shaped members, the governing differential equation is integrated in closed form by means of confluent hypergeometric functions. For general tapered members (0<(hmax−hmin)/hmax<1), the solution to the boundary value problem is obtained in the form of a Frobenius' series, which is shown to converge in the interior of the domain and at the boundary if and only if 0<(hmax−hmin)/hmax<1/2. Therefore, for 1/2<=(hmax−hmin)/hmax<1 the Frobenius' series solution cannot be used to establish the characteristic equation for the cantilever beam-columns; the problem is then solved numerically by means of a collocation procedure. Some of the analytical solutions (buckling loads) were compared with the results of shell finite-element analyses and an excellent agreement was found in all cases, thus validating the mathematical model and confirming the correctness of the analytical results. The paper closes with a discussion on the convexity of the stability domain (in the load parameter space) and the accuracy of approximations based on Dunkerley-type theorems. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.aip.org/vsearch/servlet/VerityServlet?KEY=JENMDT&smode=strres [...] [article] Flexural-torsional buckling of cantilever Strip beam-columns with linearly varying depth [texte imprimé] / Challamel, Noêl, Auteur ; Andrade, Anísio, Auteur ; Camotim, Dinar, Auteur . - pp. 787-800. Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 136 N° 6 (Juin 2010) . - pp. 787-800 Mots-clés : Lateral  stability  Buckling  Beam  columns  Numerical  analysis  Differential  equations  Cantilevers  Shell  structures  Finite  element  method. Résumé : In this paper, one investigates the elastic flexural-torsional buckling of linearly tapered cantilever strip beam-columns acted by axial and transversal point loads applied at the tip. For prismatic and wedge-shaped members, the governing differential equation is integrated in closed form by means of confluent hypergeometric functions. For general tapered members (0<(hmax−hmin)/hmax<1), the solution to the boundary value problem is obtained in the form of a Frobenius' series, which is shown to converge in the interior of the domain and at the boundary if and only if 0<(hmax−hmin)/hmax<1/2. Therefore, for 1/2<=(hmax−hmin)/hmax<1 the Frobenius' series solution cannot be used to establish the characteristic equation for the cantilever beam-columns; the problem is then solved numerically by means of a collocation procedure. Some of the analytical solutions (buckling loads) were compared with the results of shell finite-element analyses and an excellent agreement was found in all cases, thus validating the mathematical model and confirming the correctness of the analytical results. The paper closes with a discussion on the convexity of the stability domain (in the load parameter space) and the accuracy of approximations based on Dunkerley-type theorems. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.aip.org/vsearch/servlet/VerityServlet?KEY=JENMDT&smode=strres [...]

On the Comparison of Timoshenko and Shear Models in Beam Dynamics / Challamel, Noêl in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N°10 (Octobre 2006) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°10 (Octobre 2006) . - 1141-1145 p. Titre : On the Comparison of Timoshenko and Shear Models in Beam Dynamics Titre original : Sur la Comparaison de Timoshenko et de Modèles de Cisaillement dans la Dynamique de Faisceau Type de document : texte imprimé Auteurs : Challamel, Noêl, Auteur ; Rasheed, Hayder A., Editeur scientifique Article en page(s) : 1141-1145 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Shear  waves  Structural  dynamics  Dynamic  models  Beams  Comparative  studies  Vagues  de  cisaillement  Dynamique  structurale  Modèles  dynamiques  Faisceaux  Etudes  comparatives Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The classical Timoshenko beam model and the shear beam model are often used to model shear building behavior both for stability or dynamic analysis. This technical note questions the theoretical relationship between both models for large values of bending to shear stiffness parameter. The simply supported beam is analytically studied for both models. Asymptotic solutions are obtained for large values of bending to shear stiffness parameter. In the general case, it is proven that the shear beam model cannot be deduced from the Timoshenko model, by considering large values of bending to shear stiffness parameter. This is only achieved for specific geometrical parameter in the present example. As a conclusion, the capability of the shear model to approximate Timoshenko model for large values of bending to shear stiffness parameter is firmly dependent on the material and geometrical characteristics of the beam section and on the boundary conditions. Le modèle classique de faisceau de Timoshenko et le modèle de faisceau de cisaillement sont souvent employés pour modeler le comportement de bâtiment de cisaillement pour la stabilité ou l'analyse dynamique. Cette note technique remet en cause le rapport théorique entre les deux modèles pour de grandes valeurs du recourbement pour cisailler le paramètre de rigidité. Le faisceau simplement soutenu est analytiquement étudié pour les deux modèles. Des solutions asymptotiques sont obtenues pour de grandes valeurs du recourbement pour cisailler le paramètre de rigidité. Dans le cas général, on le montre que le modèle de faisceau de cisaillement ne peut pas être déduit du modèle de Timoshenko, en considérant de grandes valeurs du recourbement pour cisailler le paramètre de rigidité. Ceci est seulement réalisé pour le paramètre géométrique spécifique dans l'exemple actuel. Comme conclusion, les possibilités du modèle de cisaillement au modèle approximatif de Timoshenko pour de grandes valeurs du recourbement pour cisailler le paramètre de rigidité dépendent fermement sur les caractéristiques matérielles et géométriques de la section de faisceau et des conditions de frontière. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : noel.challamel@insa-rennes.fr [article] On the Comparison of Timoshenko and Shear Models in Beam Dynamics = Sur la Comparaison de Timoshenko et de Modèles de Cisaillement dans la Dynamique de Faisceau [texte imprimé] / Challamel, Noêl, Auteur ; Rasheed, Hayder A., Editeur scientifique . - 1141-1145 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°10 (Octobre 2006) . - 1141-1145 p. Mots-clés : Shear  waves  Structural  dynamics  Dynamic  models  Beams  Comparative  studies  Vagues  de  cisaillement  Dynamique  structurale  Modèles  dynamiques  Faisceaux  Etudes  comparatives Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The classical Timoshenko beam model and the shear beam model are often used to model shear building behavior both for stability or dynamic analysis. This technical note questions the theoretical relationship between both models for large values of bending to shear stiffness parameter. The simply supported beam is analytically studied for both models. Asymptotic solutions are obtained for large values of bending to shear stiffness parameter. In the general case, it is proven that the shear beam model cannot be deduced from the Timoshenko model, by considering large values of bending to shear stiffness parameter. This is only achieved for specific geometrical parameter in the present example. As a conclusion, the capability of the shear model to approximate Timoshenko model for large values of bending to shear stiffness parameter is firmly dependent on the material and geometrical characteristics of the beam section and on the boundary conditions. Le modèle classique de faisceau de Timoshenko et le modèle de faisceau de cisaillement sont souvent employés pour modeler le comportement de bâtiment de cisaillement pour la stabilité ou l'analyse dynamique. Cette note technique remet en cause le rapport théorique entre les deux modèles pour de grandes valeurs du recourbement pour cisailler le paramètre de rigidité. Le faisceau simplement soutenu est analytiquement étudié pour les deux modèles. Des solutions asymptotiques sont obtenues pour de grandes valeurs du recourbement pour cisailler le paramètre de rigidité. Dans le cas général, on le montre que le modèle de faisceau de cisaillement ne peut pas être déduit du modèle de Timoshenko, en considérant de grandes valeurs du recourbement pour cisailler le paramètre de rigidité. Ceci est seulement réalisé pour le paramètre géométrique spécifique dans l'exemple actuel. Comme conclusion, les possibilités du modèle de cisaillement au modèle approximatif de Timoshenko pour de grandes valeurs du recourbement pour cisailler le paramètre de rigidité dépendent fermement sur les caractéristiques matérielles et géométriques de la section de faisceau et des conditions de frontière. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : noel.challamel@insa-rennes.fr