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Ajouter le résultat dans votre panierConstitutive Model of High-Damping Rubber Materials / Yoshida, Junji in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 129-141 p.
Titre : Constitutive Model of High-Damping Rubber Materials Titre original : Modèle Constitutif des Matériaux en Caoutchouc d'Atténuation Elevés Type de document : texte imprimé Auteurs : Yoshida, Junji, Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Fujino, Yozo ; Abe, Masato, Auteur Article en page(s) : 129-141 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Constitutive models Damping Rubber Mathematical models Modèles constitutifs Atténuation Caoutchouc Modèles mathématiques Index. décimale : 621.34 Résumé : A mathematical model of high-damping rubber materials is developed. First the material experiments necessary for modeling are systematically conducted. Then, on the basis of the results of the material experiments, a constitutive model for rubber materials is proposed. The model is decomposed into two parts. The first part consists of an elastoplastic body with a strain-dependent isotropic hardening law and it represents the energy dissipation of the material, while the second part consists of a hyperelastic body with a damage model and it expresses the evolutional direction of the stress tensor. By comparing the experimental results with the simulation by the model, the model is found to well approximate the behaviors of high-damping rubber materials. Finally, a hybrid analysis method is proposed. In this method, the strain field of laminated rubber bearings measured by image processing is combined with the numerical analysis to confirm the applicability of the proposed model to the bearing. In addition, by this hybrid analysis method, the bulk modulus of rubber material is also computed.
Un modèle mathématique des matériaux en caoutchouc d'atténuation élevés est développé. D'abord les expériences matérielles nécessaires pour modeler sont systématiquement entreprises. Puis, sur la base des résultats des expériences matérielles, on propose un modèle constitutif pour les matériaux en caoutchouc. Le modèle est décomposé en deux parts. La première partie se compose d'un corps élastoplastique avec une loi durcissante isotrope dépendante de contrainte et elle représente la dissipation d'énergie du matériel, alors que la deuxième partie se compose d'un corps hyper-élastique avec un modèle de dommages et elle exprime la direction évolutive du tenseur d'effort. En comparant les résultats expérimentaux à la simulation par le modèle, le modèle s'avère pour jaillir approximatif les comportements des matériaux en caoutchouc d'atténuation élevés. En conclusion, on propose une méthode hybride d'analyse. Dans cette méthode, le champ de contrainte des roulements en caoutchouc stratifiés mesurés par le traitement d'image est combiné avec l'analyse numérique pour confirmer l'applicabilité du modèle proposé au roulement. En outre, par cette méthode hybride d'analyse, le module en bloc du matériel en caoutchouc est également calculé.
En ligne : jyoshida@ccn.yamanashi.ac.jp, masato@bridge.t.u-tokyo.ac.jp, fujino@bridge.t.u-t [...] [article] Constitutive Model of High-Damping Rubber Materials = Modèle Constitutif des Matériaux en Caoutchouc d'Atténuation Elevés [texte imprimé] / Yoshida, Junji, Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Fujino, Yozo ; Abe, Masato, Auteur . - 129-141 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 129-141 p.
Mots-clés : Constitutive models Damping Rubber Mathematical models Modèles constitutifs Atténuation Caoutchouc Modèles mathématiques Index. décimale : 621.34 Résumé : A mathematical model of high-damping rubber materials is developed. First the material experiments necessary for modeling are systematically conducted. Then, on the basis of the results of the material experiments, a constitutive model for rubber materials is proposed. The model is decomposed into two parts. The first part consists of an elastoplastic body with a strain-dependent isotropic hardening law and it represents the energy dissipation of the material, while the second part consists of a hyperelastic body with a damage model and it expresses the evolutional direction of the stress tensor. By comparing the experimental results with the simulation by the model, the model is found to well approximate the behaviors of high-damping rubber materials. Finally, a hybrid analysis method is proposed. In this method, the strain field of laminated rubber bearings measured by image processing is combined with the numerical analysis to confirm the applicability of the proposed model to the bearing. In addition, by this hybrid analysis method, the bulk modulus of rubber material is also computed.
Un modèle mathématique des matériaux en caoutchouc d'atténuation élevés est développé. D'abord les expériences matérielles nécessaires pour modeler sont systématiquement entreprises. Puis, sur la base des résultats des expériences matérielles, on propose un modèle constitutif pour les matériaux en caoutchouc. Le modèle est décomposé en deux parts. La première partie se compose d'un corps élastoplastique avec une loi durcissante isotrope dépendante de contrainte et elle représente la dissipation d'énergie du matériel, alors que la deuxième partie se compose d'un corps hyper-élastique avec un modèle de dommages et elle exprime la direction évolutive du tenseur d'effort. En comparant les résultats expérimentaux à la simulation par le modèle, le modèle s'avère pour jaillir approximatif les comportements des matériaux en caoutchouc d'atténuation élevés. En conclusion, on propose une méthode hybride d'analyse. Dans cette méthode, le champ de contrainte des roulements en caoutchouc stratifiés mesurés par le traitement d'image est combiné avec l'analyse numérique pour confirmer l'applicabilité du modèle proposé au roulement. En outre, par cette méthode hybride d'analyse, le module en bloc du matériel en caoutchouc est également calculé.
En ligne : jyoshida@ccn.yamanashi.ac.jp, masato@bridge.t.u-tokyo.ac.jp, fujino@bridge.t.u-t [...]
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 142-151 p.
Titre : Damage Detection Utilizing the Damage Index Method to a Benchmark Structure Titre original : Détection de Dommages Utilisant la Méthode d'Index de Dommages à une Structure de Repère Type de document : texte imprimé Auteurs : Barroso, Luciano R., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Rodriguez, Ramses, Auteur Article en page(s) : 142-151 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Damage assessment Bench marks Structural reliability Earthquake Evaluation de dommages Mettre hors jeu les marques Fiabilité structurale Tremblement de terre Index. décimale : 621.34 Résumé : This paper addresses the first generation benchmark problem on structural health monitoring developed by the ASCE Task Group on Structural Health Monitoring. The focus of the problem is a four-story model of an existing physical model at the University of British Columbia where simulated data are used for the system identification. Modal parameters were extracted using the frequency domain decomposition method. Rather than relying on data from the undamaged structure, a new proposed methodology based on ratios between stiffness and mass values from the eigenvalue problem is presented to identify the undamaged state of the structure. Once the structural identification is complete, the damage index method is used to detect the location and severity of damage. By not relying on undamaged structure information, this approach may be applicable to existing structures that may already incorporate some amount of damage.
Cet article s'adresse à la génération que le problème de repère sur la surveillance de santé structurale développée par l'ASCE Chargent le groupe sur la surveillance de santé structurale. Le centre du problème est un modèle d'quatre-histoire d'un modèle physique existant à l'université de Colombie britannique où des données simulées sont employées pour l'identification de système. Des paramètres modaux ont été extraits en utilisant la méthode de décomposition de domaine de fréquence. Plutôt que de compter sur des données de la structure intacte, une nouvelle méthodologie proposée basée sur des rapports entre la rigidité et des valeurs de la masse du problème de valeur propre est présentée pour identifier l'état intact de la structure. Une fois que l'identification structurale est complète, la méthode d'index de dommages est employée pour détecter l'endroit et la sévérité des dommages. En ne comptant pas sur l'information intacte de structure, cette approche peut être applicable aux structures existantes qui peuvent déjà incorporer une certaine quantité de dommages.
En ligne : 1barroso@tamu.edu [article] Damage Detection Utilizing the Damage Index Method to a Benchmark Structure = Détection de Dommages Utilisant la Méthode d'Index de Dommages à une Structure de Repère [texte imprimé] / Barroso, Luciano R., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Rodriguez, Ramses, Auteur . - 142-151 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 142-151 p.
Mots-clés : Damage assessment Bench marks Structural reliability Earthquake Evaluation de dommages Mettre hors jeu les marques Fiabilité structurale Tremblement de terre Index. décimale : 621.34 Résumé : This paper addresses the first generation benchmark problem on structural health monitoring developed by the ASCE Task Group on Structural Health Monitoring. The focus of the problem is a four-story model of an existing physical model at the University of British Columbia where simulated data are used for the system identification. Modal parameters were extracted using the frequency domain decomposition method. Rather than relying on data from the undamaged structure, a new proposed methodology based on ratios between stiffness and mass values from the eigenvalue problem is presented to identify the undamaged state of the structure. Once the structural identification is complete, the damage index method is used to detect the location and severity of damage. By not relying on undamaged structure information, this approach may be applicable to existing structures that may already incorporate some amount of damage.
Cet article s'adresse à la génération que le problème de repère sur la surveillance de santé structurale développée par l'ASCE Chargent le groupe sur la surveillance de santé structurale. Le centre du problème est un modèle d'quatre-histoire d'un modèle physique existant à l'université de Colombie britannique où des données simulées sont employées pour l'identification de système. Des paramètres modaux ont été extraits en utilisant la méthode de décomposition de domaine de fréquence. Plutôt que de compter sur des données de la structure intacte, une nouvelle méthodologie proposée basée sur des rapports entre la rigidité et des valeurs de la masse du problème de valeur propre est présentée pour identifier l'état intact de la structure. Une fois que l'identification structurale est complète, la méthode d'index de dommages est employée pour détecter l'endroit et la sévérité des dommages. En ne comptant pas sur l'information intacte de structure, cette approche peut être applicable aux structures existantes qui peuvent déjà incorporer une certaine quantité de dommages.
En ligne : 1barroso@tamu.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 152-160 p.
Titre : Weighted Averaged Flux-Type Scheme for Shallow-Water Equation with Fractional Step Method Titre original : Type Ramené à une Moyenne Pesé, arrangement de flux pour l'equation peu profonde de l'eau avec la méthode partielle d'etape Type de document : texte imprimé Auteurs : Dae-Hong Kim, Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique ; Kim, Woo-Gu ; Yong-Sik Cho, Auteur Article en page(s) : 152-160 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Shallow water Grid systems Numerical models Fluid flow Equation of motion Eau peu profonde Systèmes de grille Modèles numériques Flux de fluide Équation de mouvement Index. décimale : 621.34 Résumé : A numerical model describing two-dimensional fluid motions has been developed on an unstructured grid system. By using a fractional step method, a two-dimensional problem governed by the two-dimensional shallow-water equations is treated as two one-dimensional problems. Thus it is possible to simulate two-dimensional numerical problems with a higher computational efficiency. One-dimensional problems are solved by using an upwind total variation diminishing version of the second-order weighted averaged flux method with an approximate Riemann solver. Numerical oscillations commonly observed in second-order numerical schemes are controlled by exploiting a flux limiter. For the general purpose, the model can simulate on an arbitrary topography, treat a moving boundary, and resolve a shock. Five ideal and practical problems are tested. Very accurate results are observed.
Un modèle numérique décrivant des mouvements liquides bidimensionnels a été développé sur un système non structuré de grille. En employant une méthode partielle d'étape, un problème bidimensionnel régi par les équations bidimensionnelles de l'peu profond-eau est traité en tant que deux problèmes unidimensionnels. Ainsi il est possible de simuler des problèmes numériques bidimensionnels avec une efficacité informatique plus élevée. Des problèmes unidimensionnels sont résolus en employant une version diminuante de variation totale à contre vent de la méthode ramenée à une moyenne pesée de second ordre de flux avec un solutionneur approximatif de Riemann. Des oscillations numériques généralement observées dans les arrangements numériques de second ordre sont commandées en exploitant un limiteur de flux. Pour l'usage universel, le modèle peut simuler sur une topographie arbitraire, traiter une frontière mobile, et résoudre un choc. Cinq idéaux et problèmes pratiques sont examinés. On observe des résultats très précis.
En ligne : iceman@kowaco.or.kr, ysc59@hanyang.ac.kr, wgkim@kowaco.or.kr [article] Weighted Averaged Flux-Type Scheme for Shallow-Water Equation with Fractional Step Method = Type Ramené à une Moyenne Pesé, arrangement de flux pour l'equation peu profonde de l'eau avec la méthode partielle d'etape [texte imprimé] / Dae-Hong Kim, Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique ; Kim, Woo-Gu ; Yong-Sik Cho, Auteur . - 152-160 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 152-160 p.
Mots-clés : Shallow water Grid systems Numerical models Fluid flow Equation of motion Eau peu profonde Systèmes de grille Modèles numériques Flux de fluide Équation de mouvement Index. décimale : 621.34 Résumé : A numerical model describing two-dimensional fluid motions has been developed on an unstructured grid system. By using a fractional step method, a two-dimensional problem governed by the two-dimensional shallow-water equations is treated as two one-dimensional problems. Thus it is possible to simulate two-dimensional numerical problems with a higher computational efficiency. One-dimensional problems are solved by using an upwind total variation diminishing version of the second-order weighted averaged flux method with an approximate Riemann solver. Numerical oscillations commonly observed in second-order numerical schemes are controlled by exploiting a flux limiter. For the general purpose, the model can simulate on an arbitrary topography, treat a moving boundary, and resolve a shock. Five ideal and practical problems are tested. Very accurate results are observed.
Un modèle numérique décrivant des mouvements liquides bidimensionnels a été développé sur un système non structuré de grille. En employant une méthode partielle d'étape, un problème bidimensionnel régi par les équations bidimensionnelles de l'peu profond-eau est traité en tant que deux problèmes unidimensionnels. Ainsi il est possible de simuler des problèmes numériques bidimensionnels avec une efficacité informatique plus élevée. Des problèmes unidimensionnels sont résolus en employant une version diminuante de variation totale à contre vent de la méthode ramenée à une moyenne pesée de second ordre de flux avec un solutionneur approximatif de Riemann. Des oscillations numériques généralement observées dans les arrangements numériques de second ordre sont commandées en exploitant un limiteur de flux. Pour l'usage universel, le modèle peut simuler sur une topographie arbitraire, traiter une frontière mobile, et résoudre un choc. Cinq idéaux et problèmes pratiques sont examinés. On observe des résultats très précis.
En ligne : iceman@kowaco.or.kr, ysc59@hanyang.ac.kr, wgkim@kowaco.or.kr
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 161-169 p.
Titre : Stochastic Analysis of a Single-Degree-of-Freedom Nonlinear Experimental Moored System Using an Independent-Flow-Field Model Titre original : Analyse Stochastique d'un Seul Degré de Système Amarré Expérimental Non-Linéaire de Liberté en Utilisant un Modèle Indépendant de Champ d'Ecoulement Type de document : texte imprimé Auteurs : Lin, H., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Yim, Solomon C. S., Auteur Article en page(s) : 161-169 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Experimental data Nonlinear systems Structural analysis Probabilistic methods Probability density functions Mooring Wave forces Stochastic processes Données expérimentales Systèmes non-linéaires Analyse structurale Méthodes probabilistes Fonctions de densité de probabilité Amarrage Forces de vague Processus stochastiques Index. décimale : 621.34 Résumé : Stochastic characteristics of the surge response of a nonlinear single-degree-of-freedom moored structure subjected to random wave excitations are examined in this paper. Sources of nonlinearity of the system include a complex geometric configuration and wave-induced quadratic drag. A Morison-type model with an independent-flow-field formulation and a three-term-polynomial approximation of the nonlinear restoring force is employed for its proven excellent prediction capability for the experimental results investigated. Wave excitations considered in this study include nearly periodic waves, which take into account the presence of tank noise, noisy periodic waves that have predominant periodic components with designed additive random perturbations, and narrow-band random waves. A unified wave excitation model is used to describe all the wave conditions. A modulating factor governing the degree of randomness in the wave excitations is introduced. The corresponding Fokker.Planck formulation is applied and numerically solved for the response probability density functions (PDFs). Experimental results and simulations are compared in detail via the PDFs in phase space. The PDFs portray coexisting multiple response attractors and indicate their relative strengths, and experimental response behaviors, including transitions and interactions, are accordingly interpreted from the ensemble perspective. Using time-averaged probability density functions as an invariant measure, probability distributions of large excursions in experimental and simulated responses to various random wave excitations are demonstrated and compared. Asymptotic long-term behaviors of the experimental responses are then inferred.
Les caractéristiques stochastiques de la réponse de montée subite d'un seul degré de liberté non-linéaire ont amarré la structure soumise aux excitations aléatoires de vague sont examinées en cet article. Les sources de non-linéarité du système incluent une configuration géométrique complexe et une drague quadratique induite par vague. Un type modèle de Morison avec une formulation indépendante de champ d'écoulement et une approximation polynôme de trois limites de la force de reconstitution non-linéaire est utilisé pour ses excellentes possibilités prouvées de prévision pour les résultats expérimentaux étudiés. Les excitations de vague considérées dans cette étude incluent les vagues presque périodiques, qui tiennent compte de la présence du bruit de réservoir, des vagues périodiques bruyantes qui ont les composants périodiques prédominants avec des perturbations aléatoires additives conçues, et des vagues aléatoires à bande étroite. Un modèle unifié d'excitation de vague est employé pour décrire tous les conditions de vague. Un facteur de modulation régissant le degré d'aspect aléatoire dans les excitations de vague est présenté. La formulation correspondante de Fokker.Planck est appliquée et numériquement résolue pour les fonctions de densité de probabilité de réponse (PDFs). Des résultats et les simulations expérimentaux sont comparés en détail par l'intermédiaire du PDFs dans l'espace de phase. Le PDFs dépeignent des attractors multiples de coexistence de réponse et indiquent leurs forces relatives, et des comportements expérimentaux de réponse, y compris des transitions et des interactions, sont en conséquence interprétés de la perspective d'ensemble. Employer la densité temps-faite la moyenne de probabilité fonctionne comme mesure invariable, des distributions de probabilité de grandes excursions en réponse expérimentaux et simulés à de diverses excitations aléatoires de vague sont démontrées et comparées. Des comportements à long terme asymptotiques des réponses expérimentales sont alors impliqués.
[article] Stochastic Analysis of a Single-Degree-of-Freedom Nonlinear Experimental Moored System Using an Independent-Flow-Field Model = Analyse Stochastique d'un Seul Degré de Système Amarré Expérimental Non-Linéaire de Liberté en Utilisant un Modèle Indépendant de Champ d'Ecoulement [texte imprimé] / Lin, H., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Yim, Solomon C. S., Auteur . - 161-169 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 161-169 p.
Mots-clés : Experimental data Nonlinear systems Structural analysis Probabilistic methods Probability density functions Mooring Wave forces Stochastic processes Données expérimentales Systèmes non-linéaires Analyse structurale Méthodes probabilistes Fonctions de densité de probabilité Amarrage Forces de vague Processus stochastiques Index. décimale : 621.34 Résumé : Stochastic characteristics of the surge response of a nonlinear single-degree-of-freedom moored structure subjected to random wave excitations are examined in this paper. Sources of nonlinearity of the system include a complex geometric configuration and wave-induced quadratic drag. A Morison-type model with an independent-flow-field formulation and a three-term-polynomial approximation of the nonlinear restoring force is employed for its proven excellent prediction capability for the experimental results investigated. Wave excitations considered in this study include nearly periodic waves, which take into account the presence of tank noise, noisy periodic waves that have predominant periodic components with designed additive random perturbations, and narrow-band random waves. A unified wave excitation model is used to describe all the wave conditions. A modulating factor governing the degree of randomness in the wave excitations is introduced. The corresponding Fokker.Planck formulation is applied and numerically solved for the response probability density functions (PDFs). Experimental results and simulations are compared in detail via the PDFs in phase space. The PDFs portray coexisting multiple response attractors and indicate their relative strengths, and experimental response behaviors, including transitions and interactions, are accordingly interpreted from the ensemble perspective. Using time-averaged probability density functions as an invariant measure, probability distributions of large excursions in experimental and simulated responses to various random wave excitations are demonstrated and compared. Asymptotic long-term behaviors of the experimental responses are then inferred.
Les caractéristiques stochastiques de la réponse de montée subite d'un seul degré de liberté non-linéaire ont amarré la structure soumise aux excitations aléatoires de vague sont examinées en cet article. Les sources de non-linéarité du système incluent une configuration géométrique complexe et une drague quadratique induite par vague. Un type modèle de Morison avec une formulation indépendante de champ d'écoulement et une approximation polynôme de trois limites de la force de reconstitution non-linéaire est utilisé pour ses excellentes possibilités prouvées de prévision pour les résultats expérimentaux étudiés. Les excitations de vague considérées dans cette étude incluent les vagues presque périodiques, qui tiennent compte de la présence du bruit de réservoir, des vagues périodiques bruyantes qui ont les composants périodiques prédominants avec des perturbations aléatoires additives conçues, et des vagues aléatoires à bande étroite. Un modèle unifié d'excitation de vague est employé pour décrire tous les conditions de vague. Un facteur de modulation régissant le degré d'aspect aléatoire dans les excitations de vague est présenté. La formulation correspondante de Fokker.Planck est appliquée et numériquement résolue pour les fonctions de densité de probabilité de réponse (PDFs). Des résultats et les simulations expérimentaux sont comparés en détail par l'intermédiaire du PDFs dans l'espace de phase. Le PDFs dépeignent des attractors multiples de coexistence de réponse et indiquent leurs forces relatives, et des comportements expérimentaux de réponse, y compris des transitions et des interactions, sont en conséquence interprétés de la perspective d'ensemble. Employer la densité temps-faite la moyenne de probabilité fonctionne comme mesure invariable, des distributions de probabilité de grandes excursions en réponse expérimentaux et simulés à de diverses excitations aléatoires de vague sont démontrées et comparées. Des comportements à long terme asymptotiques des réponses expérimentales sont alors impliqués.
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 170-179 p.
Titre : Indentation of a Free-Falling Sharp Penetrometer into a Poroelastic Seabed Titre original : Impression d'un Pénétromètre Pointu en Chute Libre dans un Fond Marin Poro-Elastique Type de document : texte imprimé Auteurs : Lee, Dae Sung, Auteur ; Kaliakin, Victor N, Editeur scientifique ; Elsworth, Derek, Auteur Article en page(s) : 170-179 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Permeability Pore pressure Penetrometers Poro-elasticity Marine clays Perméabilité Pression de pore Pénétromètres Poro-élasticité Argiles marins Index. décimale : 621.34 Résumé : A solution is developed for the buildup, steady, and postarrest dissipative pore fluid pressure fields that develop around a conical penetrometer that self-embeds from free-fall into the seabed. Arrest from free-fall considers deceleration under undrained conditions in a purely cohesive soil, with constant shear strength with depth. The resulting decelerating velocity field is controlled by soil strength, bearing capacity factors, and inertial components. At low impact velocities the embedment process is controlled by soil strength, and at high velocities by inertia. With the deceleration defined, the solution for a point normal dislocation migrating in a poroelastic medium is extended to incorporate the influence of a tapered tip. Dynamic steady pressures, PD, develop relative to the penetrating tip geometry with their distribution conditioned by the nondimensional penetration rate, UD, incorporating impacting penetration rate, consolidation coefficient, and penetrometer radius, and the nondimensional strength, ND, additionally incorporating undrained shear strength of the sediment. Pore pressures may develop to a steady peak magnitude at the penetrometer tip, and drop as PD = 1/xD with distance xD behind the tip and along the shaft. Induced pore pressures are singular in the zone of tip taper for the assumed zero radius of the penetrometer, negating the direct evaluation of permeability magnitudes from pressures recorded on the cone face. However, peak induced pressure magnitudes may be correlated with sediment permeabilities, postarrest dissipation rates may be correlated with consolidation coefficients, and depths of penetration may be correlated with shear strengths. The magnitudes of fluid pressures evaluated on the shaft may be correlated with sharp penetrometer data (reported by Urgeles et al. in 2000) to independently evaluate magnitudes of strength and transport parameters.
Une solution est développée pour les champs dispersifs d'habillage, réguliers, et postarrest de pore du liquide de pression qui se développent autour d'un pénétromètre conique que l'art de l'auto-portrait enfonce de la chute libre dans le fond de la mer. L'arrestation de la chute libre considère la décélération undrained dessous des conditions dans un sol purement cohérent, avec la résistance au cisaillement constante avec la profondeur. Le champ de ralentissement résultant de vitesse est commandé par force de sol, facteurs de portance, et composants à inertie. À de basses vitesses d'impact le processus d'embedment est commandé par force de sol, et aux vitesses élevées par l'inertie. La décélération étant défini, la solution pour une dislocation normale de point émigrant dans un milieu poroelastic est prolongée pour incorporer l'influence d'un bout conique. Les pressions régulières dynamiques, palladium, se développent relativement à la géométrie pénétrante de bout avec leur distribution conditionnée par le taux de pénétration de nondimensional, l'UD, le taux de pénétration effectuant d'incorporation, le coefficient de consolidation, et le rayon de pénétromètre, et la force de nondimensional, ND, incorporant en plus undrained la résistance au cisaillement du sédiment. Les pressions de pore peuvent se développer à une grandeur maximale régulière au bout de pénétromètre, et se laissent tomber en tant que palladium = 1/xD avec le xD de distance derrière le bout et le long de l'axe. Les pressions induites de pore sont singulières dans la zone du cône de bout pour le rayon zéro assumé du pénétromètre, niant l'évaluation directe des grandeurs de perméabilité des pressions enregistrées sur le visage de cône. Cependant, des grandeurs induites maximales de pression peuvent être corrélées avec des permeabilities de sédiment, les taux de dissipation postarrest peuvent être corrélés avec des coefficients de consolidation, et des profondeurs de la pénétration peuvent être corrélées avec des résistances au cisaillement. Les importances de pressions du liquide évaluées sur l'axe peuvent être corrélées avec des données pointues de pénétromètre (rapportées par Urgeles et autres en 2000) pour évaluer indépendamment des importances de force et pour transporter des paramètres.
[article] Indentation of a Free-Falling Sharp Penetrometer into a Poroelastic Seabed = Impression d'un Pénétromètre Pointu en Chute Libre dans un Fond Marin Poro-Elastique [texte imprimé] / Lee, Dae Sung, Auteur ; Kaliakin, Victor N, Editeur scientifique ; Elsworth, Derek, Auteur . - 170-179 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 170-179 p.
Mots-clés : Permeability Pore pressure Penetrometers Poro-elasticity Marine clays Perméabilité Pression de pore Pénétromètres Poro-élasticité Argiles marins Index. décimale : 621.34 Résumé : A solution is developed for the buildup, steady, and postarrest dissipative pore fluid pressure fields that develop around a conical penetrometer that self-embeds from free-fall into the seabed. Arrest from free-fall considers deceleration under undrained conditions in a purely cohesive soil, with constant shear strength with depth. The resulting decelerating velocity field is controlled by soil strength, bearing capacity factors, and inertial components. At low impact velocities the embedment process is controlled by soil strength, and at high velocities by inertia. With the deceleration defined, the solution for a point normal dislocation migrating in a poroelastic medium is extended to incorporate the influence of a tapered tip. Dynamic steady pressures, PD, develop relative to the penetrating tip geometry with their distribution conditioned by the nondimensional penetration rate, UD, incorporating impacting penetration rate, consolidation coefficient, and penetrometer radius, and the nondimensional strength, ND, additionally incorporating undrained shear strength of the sediment. Pore pressures may develop to a steady peak magnitude at the penetrometer tip, and drop as PD = 1/xD with distance xD behind the tip and along the shaft. Induced pore pressures are singular in the zone of tip taper for the assumed zero radius of the penetrometer, negating the direct evaluation of permeability magnitudes from pressures recorded on the cone face. However, peak induced pressure magnitudes may be correlated with sediment permeabilities, postarrest dissipation rates may be correlated with consolidation coefficients, and depths of penetration may be correlated with shear strengths. The magnitudes of fluid pressures evaluated on the shaft may be correlated with sharp penetrometer data (reported by Urgeles et al. in 2000) to independently evaluate magnitudes of strength and transport parameters.
Une solution est développée pour les champs dispersifs d'habillage, réguliers, et postarrest de pore du liquide de pression qui se développent autour d'un pénétromètre conique que l'art de l'auto-portrait enfonce de la chute libre dans le fond de la mer. L'arrestation de la chute libre considère la décélération undrained dessous des conditions dans un sol purement cohérent, avec la résistance au cisaillement constante avec la profondeur. Le champ de ralentissement résultant de vitesse est commandé par force de sol, facteurs de portance, et composants à inertie. À de basses vitesses d'impact le processus d'embedment est commandé par force de sol, et aux vitesses élevées par l'inertie. La décélération étant défini, la solution pour une dislocation normale de point émigrant dans un milieu poroelastic est prolongée pour incorporer l'influence d'un bout conique. Les pressions régulières dynamiques, palladium, se développent relativement à la géométrie pénétrante de bout avec leur distribution conditionnée par le taux de pénétration de nondimensional, l'UD, le taux de pénétration effectuant d'incorporation, le coefficient de consolidation, et le rayon de pénétromètre, et la force de nondimensional, ND, incorporant en plus undrained la résistance au cisaillement du sédiment. Les pressions de pore peuvent se développer à une grandeur maximale régulière au bout de pénétromètre, et se laissent tomber en tant que palladium = 1/xD avec le xD de distance derrière le bout et le long de l'axe. Les pressions induites de pore sont singulières dans la zone du cône de bout pour le rayon zéro assumé du pénétromètre, niant l'évaluation directe des grandeurs de perméabilité des pressions enregistrées sur le visage de cône. Cependant, des grandeurs induites maximales de pression peuvent être corrélées avec des permeabilities de sédiment, les taux de dissipation postarrest peuvent être corrélés avec des coefficients de consolidation, et des profondeurs de la pénétration peuvent être corrélées avec des résistances au cisaillement. Les importances de pressions du liquide évaluées sur l'axe peuvent être corrélées avec des données pointues de pénétromètre (rapportées par Urgeles et autres en 2000) pour évaluer indépendamment des importances de force et pour transporter des paramètres.
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 180-191 p.
Titre : Reliability of Uncertain Inelastic Structures under Earthquake Excitation Titre original : Fiabilité des Structures Non Elastiques Incertaines sous l'Excitation de Tremblement de Terre Type de document : texte imprimé Auteurs : Paolo Franchin, Auteur ; George Deodatis, Editeur scientifique Article en page(s) : 180-191 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Structural reliability Earthquake loads Concrete Reinforced Finite elments Sensitivity analysis Inelastic action Fiabilité structurale Charges de tremblement de terre Béton armé Eléments finis Analyse de sensibilité Action non élastique Index. décimale : 621.34 Résumé : The assessment of safety for structures subjected to earthquake excitation is a time-variant reliability problem whose practical solution, when the structure behaves inelastically and uncertainty in the mechanical parameters is taken into account, is traditionally sought by means of simulation. In this paper the feasibility of an alternative solution based on the first order reliability method is explored. The problem is expressed in terms of first-excursion event within a conceptual framework, established in recent years, in which random vibration problems are discretized to make them tractable by the well-established methods of time-invariant structural reliability. The necessary extensions to apply the methodology to reinforced concrete frame structures are presented. Applications to a simple spring-mass system and to a complete three-dimensional bridge structure are presented.
L'évaluation de la sûreté pour des structures soumises à l'excitation de tremblement de terre est un problème variable de fiabilité de temps dont la solution pratique, quand la structure se comporte inelastically et l'incertitude dans les paramètres mécaniques est prise en considération, est traditionnellement cherchée au moyen de simulation. En cet article la praticabilité d'une solution de rechange basée sur la première méthode de fiabilité d'ordre est explorée. Le problème est exprimé en termes de le premier événement d'excursion dans un cadre conceptuel, établi ces dernières années, dans lequel des problèmes aléatoires de vibration sont discrétisés pour les rendre menables par les méthodes bien établies de fiabilité structurale invariable de temps. Les prolongements nécessaires pour s'appliquer la méthodologie aux structures en béton renforcées d'armature sont présentés. Les applications à un ressort simple amassent le système et à une structure tridimensionnelle complète de pont sont présentés.
En ligne : paolo.franchin@uniroma1.it [article] Reliability of Uncertain Inelastic Structures under Earthquake Excitation = Fiabilité des Structures Non Elastiques Incertaines sous l'Excitation de Tremblement de Terre [texte imprimé] / Paolo Franchin, Auteur ; George Deodatis, Editeur scientifique . - 180-191 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 180-191 p.
Mots-clés : Structural reliability Earthquake loads Concrete Reinforced Finite elments Sensitivity analysis Inelastic action Fiabilité structurale Charges de tremblement de terre Béton armé Eléments finis Analyse de sensibilité Action non élastique Index. décimale : 621.34 Résumé : The assessment of safety for structures subjected to earthquake excitation is a time-variant reliability problem whose practical solution, when the structure behaves inelastically and uncertainty in the mechanical parameters is taken into account, is traditionally sought by means of simulation. In this paper the feasibility of an alternative solution based on the first order reliability method is explored. The problem is expressed in terms of first-excursion event within a conceptual framework, established in recent years, in which random vibration problems are discretized to make them tractable by the well-established methods of time-invariant structural reliability. The necessary extensions to apply the methodology to reinforced concrete frame structures are presented. Applications to a simple spring-mass system and to a complete three-dimensional bridge structure are presented.
L'évaluation de la sûreté pour des structures soumises à l'excitation de tremblement de terre est un problème variable de fiabilité de temps dont la solution pratique, quand la structure se comporte inelastically et l'incertitude dans les paramètres mécaniques est prise en considération, est traditionnellement cherchée au moyen de simulation. En cet article la praticabilité d'une solution de rechange basée sur la première méthode de fiabilité d'ordre est explorée. Le problème est exprimé en termes de le premier événement d'excursion dans un cadre conceptuel, établi ces dernières années, dans lequel des problèmes aléatoires de vibration sont discrétisés pour les rendre menables par les méthodes bien établies de fiabilité structurale invariable de temps. Les prolongements nécessaires pour s'appliquer la méthodologie aux structures en béton renforcées d'armature sont présentés. Les applications à un ressort simple amassent le système et à une structure tridimensionnelle complète de pont sont présentés.
En ligne : paolo.franchin@uniroma1.it
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 192-203 p.
Titre : Model Selection Using Response Measurement Bayesian Probabilistic Approach Titre original : Choix Modèle en Utilisant l'Approche Probabiliste Bayésienne de Mesure de Réponse Type de document : texte imprimé Auteurs : James L. Beck, Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Yuen, Ka-Veng, Auteur Article en page(s) : 192-203 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Bayesian analysis Model studies Time series analysis Probabilistic methods Mechanical systems Measurement Excitation Analyse bayésienne Etudes de modèle Analyse de série chronologique Méthodes probabilistes Systèmes mécaniques Mesure Index. décimale : 621.34 Résumé : A Bayesian probabilistic approach is presented for selecting the most plausible class of models for a structural or mechanical system within some specified set of model classes, based on system response data. The crux of the approach is to rank the classes of models based on their probabilities conditional on the response data which can be calculated based on Bayes' theorem and an asymptotic expansion for the evidence for each model class. The approach provides a quantitative expression of a principle of model parsimony or of Ockham's razor which in this context can be stated as "simpler models are to be preferred over unnecessarily complicated ones." Examples are presented to illustrate the method using a single-degree-of-freedom bilinear hysteretic system, a linear two-story frame, and a ten-story shear building, all of which are subjected to seismic excitation.
Une approche probabiliste bayésienne est présentée pour choisir la classe la plus plausible des modèles pour un système structural ou mécanique dans un certain ensemble indiqué de classes modèles, basé sur des données de réaction de système. Le noeud de l'approche doit ranger les classes des modèles basés sur leurs probabilités conditionnelles sur les données de réponse qui peuvent être calculées ont basé sur le théorème et une expansion asymptotique de Bayes'pour l'évidence pour chaque classe modèle. L'approche fournit une expression quantitative d'un principe de la parcimonie modèle ou du rasoir d'Ockham qui dans ce contexte peut être énoncé comme "des modèles plus simples doivent être excédent préféré ont inutilement compliqué ceux." Des exemples sont présentés pour illustrer la méthode en utilisant un seul degré de système par hystérésis bilinéaire de liberté, d'une armature linéaire de deux histoires, et d'un bâtiment de cisaillement de dix histoires, qui sont soumis à l'excitation séismique.
En ligne : jimbeck@caltech.edu [article] Model Selection Using Response Measurement Bayesian Probabilistic Approach = Choix Modèle en Utilisant l'Approche Probabiliste Bayésienne de Mesure de Réponse [texte imprimé] / James L. Beck, Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Yuen, Ka-Veng, Auteur . - 192-203 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 192-203 p.
Mots-clés : Bayesian analysis Model studies Time series analysis Probabilistic methods Mechanical systems Measurement Excitation Analyse bayésienne Etudes de modèle Analyse de série chronologique Méthodes probabilistes Systèmes mécaniques Mesure Index. décimale : 621.34 Résumé : A Bayesian probabilistic approach is presented for selecting the most plausible class of models for a structural or mechanical system within some specified set of model classes, based on system response data. The crux of the approach is to rank the classes of models based on their probabilities conditional on the response data which can be calculated based on Bayes' theorem and an asymptotic expansion for the evidence for each model class. The approach provides a quantitative expression of a principle of model parsimony or of Ockham's razor which in this context can be stated as "simpler models are to be preferred over unnecessarily complicated ones." Examples are presented to illustrate the method using a single-degree-of-freedom bilinear hysteretic system, a linear two-story frame, and a ten-story shear building, all of which are subjected to seismic excitation.
Une approche probabiliste bayésienne est présentée pour choisir la classe la plus plausible des modèles pour un système structural ou mécanique dans un certain ensemble indiqué de classes modèles, basé sur des données de réaction de système. Le noeud de l'approche doit ranger les classes des modèles basés sur leurs probabilités conditionnelles sur les données de réponse qui peuvent être calculées ont basé sur le théorème et une expansion asymptotique de Bayes'pour l'évidence pour chaque classe modèle. L'approche fournit une expression quantitative d'un principe de la parcimonie modèle ou du rasoir d'Ockham qui dans ce contexte peut être énoncé comme "des modèles plus simples doivent être excédent préféré ont inutilement compliqué ceux." Des exemples sont présentés pour illustrer la méthode en utilisant un seul degré de système par hystérésis bilinéaire de liberté, d'une armature linéaire de deux histoires, et d'un bâtiment de cisaillement de dix histoires, qui sont soumis à l'excitation séismique.
En ligne : jimbeck@caltech.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 204-215 p.
Titre : Separation of Scales in Fracture Mechanics: From Molecular to Continuum Theory Via Γ Convergence Titre original : Séparation des Balances dans la Mécanique de Rupture : de Moléculaire à la Théorie de Continuum par l'Intermédiaire de Γ Convergence Type de document : texte imprimé Auteurs : Gelli, M. S., Auteur ; Royer-Carfagni, G. F., Auteur ; Ulm, Franz-Josef, Editeur scientifique Article en page(s) : 204-215 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fracture mechanics Damage Size effects Surface energy Mathematical models Strain softening Mécanique de rupture Dommages Effets de taille Energie extérieure Modèles mathématiques Index. décimale : 621.34 Résumé : We propose a procedure to obtain a consistent, mesh-objective, continuous model starting from chains composed of discrete springs exhibiting strain softening. Observing the size-dependent response of tensile chains and the corresponding scaling law, recent results for the variational convergence of discrete functionals (r convergence) are used to pass from a molecular to a continuum theory. The limit model, where softening and fracture are interpreted by the dichotomy of bulk and surface energies, reproduces the same overall properties of the discrete system. In particular, fracture energy does not vanish in the limit and the discrete approximations of the resulting continuum model are mesh objective.
Nous proposons un procédé pour obtenir un modèle cohérent, maille-objectif, continu à partir des chaînes composées de ressorts discrets montrant se ramollir de contrainte. Observant la réponse taille-dépendante des chaînes de tension et de la loi correspondante de graduation, des résultats récents pour la convergence variationnelle des functionals discrets (convergence de r) sont employés pour passer d'un moléculaire à une théorie de continuum. Le modèle de limite, où se ramollir et rupture sont interprétés par la dichotomie des énergies en vrac et de surface, reproduit les mêmes propriétés globales du système discret. En particulier, l'énergie de rupture ne disparaît pas dans la limite et les approximations discrètes du modèle résultant de continuum sont objectif de maille.
En ligne : gianni.royer@unipr.it [article] Separation of Scales in Fracture Mechanics: From Molecular to Continuum Theory Via Γ Convergence = Séparation des Balances dans la Mécanique de Rupture : de Moléculaire à la Théorie de Continuum par l'Intermédiaire de Γ Convergence [texte imprimé] / Gelli, M. S., Auteur ; Royer-Carfagni, G. F., Auteur ; Ulm, Franz-Josef, Editeur scientifique . - 204-215 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 204-215 p.
Mots-clés : Fracture mechanics Damage Size effects Surface energy Mathematical models Strain softening Mécanique de rupture Dommages Effets de taille Energie extérieure Modèles mathématiques Index. décimale : 621.34 Résumé : We propose a procedure to obtain a consistent, mesh-objective, continuous model starting from chains composed of discrete springs exhibiting strain softening. Observing the size-dependent response of tensile chains and the corresponding scaling law, recent results for the variational convergence of discrete functionals (r convergence) are used to pass from a molecular to a continuum theory. The limit model, where softening and fracture are interpreted by the dichotomy of bulk and surface energies, reproduces the same overall properties of the discrete system. In particular, fracture energy does not vanish in the limit and the discrete approximations of the resulting continuum model are mesh objective.
Nous proposons un procédé pour obtenir un modèle cohérent, maille-objectif, continu à partir des chaînes composées de ressorts discrets montrant se ramollir de contrainte. Observant la réponse taille-dépendante des chaînes de tension et de la loi correspondante de graduation, des résultats récents pour la convergence variationnelle des functionals discrets (convergence de r) sont employés pour passer d'un moléculaire à une théorie de continuum. Le modèle de limite, où se ramollir et rupture sont interprétés par la dichotomie des énergies en vrac et de surface, reproduit les mêmes propriétés globales du système discret. En particulier, l'énergie de rupture ne disparaît pas dans la limite et les approximations discrètes du modèle résultant de continuum sont objectif de maille.
En ligne : gianni.royer@unipr.it
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 216-224 p.
Titre : Buckling of Elastic Shallow Arches Using the Theory of a Cosserat Point Titre original : Boucle des Voûtes Peu Profondes Elastiques en Utilisant la Théorie d'un Point de Cosserat Type de document : texte imprimé Auteurs : Rubin, M. B., Auteur ; Ronald Y. S. Pak, Auteur Article en page(s) : 216-224 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Buckling Elasticity Numerical models Arches Rods Boucle Elasticité Modèles numériques Voûtes Tiges Index. décimale : 621.34 Résumé : The numerical solution of problems of curved rods can be formulated using rod elements developed within the context of the theory of a Cosserat point. It is well known that the buckling of shallow arches presents a formidable challenge to theoretical models because it necessarily requires accurate modeling of the nonlinear coupling of membrane and bending effects as well as the accurate prediction of prebuckled deformations. This paper shows that the Cosserat theory predicts buckling loads and deformed shapes of elastic clamped circular arches which are in excellent agreement with the experiments over the full range of arch geometries that were tested. This success suggests that the Cosserat theory can be used to obtain reliable results for nonlinear deformations of curved elastic rods. Moreover, the analysis of these experiments indicates that variations in the thicknesses of shallow arch structures due to standard tolerances have a strong influence on buckling loads and should be measured and controlled in accurate buckling experiments.
La solution numérique des problèmes des tiges incurvées peut être formulée en utilisant des éléments de tige développés dans le contexte de la théorie d'un point de Cosserat. Il est bien connu que la boucle des voûtes peu profondes présente un défi formidable aux modèles théoriques parce qu'elle exige nécessairement modeler précis de l'accouplement non-linéaire de la membrane et des effets de recourbement comme la prévision précise de prebuckled des déformations. Cet article prouve que la théorie de Cosserat prévoit les charges de boucle et les formes déformées des voûtes circulaires maintenues élastiques ce qui sont dans l'excellent accord avec les expériences sur la gamme complète des geometries de voûte qui ont été examinés. Ce succès suggère que la théorie de Cosserat puisse être employée pour obtenir des résultats fiables pour des déformations non-linéaires des tiges élastiques incurvées. D'ailleurs, l'analyse de ces expériences indique que les variations des épaisseurs des structures peu profondes de voûte dues aux tolérances standard ont une influence forte sur les charges de boucle et devraient être mesurées et commandées dans des expériences de boucle précises.
En ligne : mbrubin@tx.technion.ac.il [article] Buckling of Elastic Shallow Arches Using the Theory of a Cosserat Point = Boucle des Voûtes Peu Profondes Elastiques en Utilisant la Théorie d'un Point de Cosserat [texte imprimé] / Rubin, M. B., Auteur ; Ronald Y. S. Pak, Auteur . - 216-224 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 216-224 p.
Mots-clés : Buckling Elasticity Numerical models Arches Rods Boucle Elasticité Modèles numériques Voûtes Tiges Index. décimale : 621.34 Résumé : The numerical solution of problems of curved rods can be formulated using rod elements developed within the context of the theory of a Cosserat point. It is well known that the buckling of shallow arches presents a formidable challenge to theoretical models because it necessarily requires accurate modeling of the nonlinear coupling of membrane and bending effects as well as the accurate prediction of prebuckled deformations. This paper shows that the Cosserat theory predicts buckling loads and deformed shapes of elastic clamped circular arches which are in excellent agreement with the experiments over the full range of arch geometries that were tested. This success suggests that the Cosserat theory can be used to obtain reliable results for nonlinear deformations of curved elastic rods. Moreover, the analysis of these experiments indicates that variations in the thicknesses of shallow arch structures due to standard tolerances have a strong influence on buckling loads and should be measured and controlled in accurate buckling experiments.
La solution numérique des problèmes des tiges incurvées peut être formulée en utilisant des éléments de tige développés dans le contexte de la théorie d'un point de Cosserat. Il est bien connu que la boucle des voûtes peu profondes présente un défi formidable aux modèles théoriques parce qu'elle exige nécessairement modeler précis de l'accouplement non-linéaire de la membrane et des effets de recourbement comme la prévision précise de prebuckled des déformations. Cet article prouve que la théorie de Cosserat prévoit les charges de boucle et les formes déformées des voûtes circulaires maintenues élastiques ce qui sont dans l'excellent accord avec les expériences sur la gamme complète des geometries de voûte qui ont été examinés. Ce succès suggère que la théorie de Cosserat puisse être employée pour obtenir des résultats fiables pour des déformations non-linéaires des tiges élastiques incurvées. D'ailleurs, l'analyse de ces expériences indique que les variations des épaisseurs des structures peu profondes de voûte dues aux tolérances standard ont une influence forte sur les charges de boucle et devraient être mesurées et commandées dans des expériences de boucle précises.
En ligne : mbrubin@tx.technion.ac.il
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 225-234 p.
Titre : An Integral Equation for Damage Identification of Euler-Bernoulli Beams Under Static Loads Titre original : Une Equation Intégrale pour l'Identification de Dommages des Faisceaux d'Euler Bernoulli sous les Charges Statiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Di Paola, Mario, Auteur ; Bilello, Cristiano, Auteur ; Ronald Y. S. Pak, Editeur scientifique Article en page(s) : 225-234 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Integral equations Damage Beams Static loads Structural analysis Equations intégrales Dommage Faisceaux Charges statiques Analyse structurale Index. décimale : 621.34 Résumé : A damage identification procedure for Euler-Bernoulli beams under static loads is proposed. Use is made of an integral formulation for the static problem of damaged Euler-Bernoulli beams. This formulation originates from the observation that a variation in the bending stiffness of a linear elastic beam can be modeled as a superimposed curvature depending on damage parameters as well as on the actual bending moment distribution. Using the superposition principle, the problem is reduced to the solution of a Fredholm integral equation of the second kind characterized by a Pincherle-Goursat kernel. It is shown that the solution of this equation can always be obtained in an analytical form that may be used to set up a damage identification procedure based on the minimization of a nonlinear function of damage parameters.
On propose un procédé d'identification de dommages pour des faisceaux d'Euler Bernoulli sous les charges statiques. L'utilisation est faite d'une formulation intégrale pour le problème de statique des faisceaux endommagés d'Euler Bernoulli. Cette formulation provient de l'observation qu'une variation de la rigidité à la flexion d'un faisceau élastique linéaire peut être modelée comme courbure superposée selon des paramètres de dommages aussi bien que sur la distribution réelle de moment de flexion. En utilisant le principe de superposition, le problème est réduit à la solution d'une équation intégrale de Fredholm de la deuxième sorte caractérisée par un grain de Pincherle Goursat. On lui montre que la solution de cette équation peut toujours être obtenue sous une forme analytique qui peut être employée pour installer un procédé d'identification de dommages basé sur la minimisation d'une fonction non-linéaire des paramètres de dommages.
En ligne : dipaola@diseg.unipa.it, bilello@diseg.unipa.it [article] An Integral Equation for Damage Identification of Euler-Bernoulli Beams Under Static Loads = Une Equation Intégrale pour l'Identification de Dommages des Faisceaux d'Euler Bernoulli sous les Charges Statiques [texte imprimé] / Di Paola, Mario, Auteur ; Bilello, Cristiano, Auteur ; Ronald Y. S. Pak, Editeur scientifique . - 225-234 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 225-234 p.
Mots-clés : Integral equations Damage Beams Static loads Structural analysis Equations intégrales Dommage Faisceaux Charges statiques Analyse structurale Index. décimale : 621.34 Résumé : A damage identification procedure for Euler-Bernoulli beams under static loads is proposed. Use is made of an integral formulation for the static problem of damaged Euler-Bernoulli beams. This formulation originates from the observation that a variation in the bending stiffness of a linear elastic beam can be modeled as a superimposed curvature depending on damage parameters as well as on the actual bending moment distribution. Using the superposition principle, the problem is reduced to the solution of a Fredholm integral equation of the second kind characterized by a Pincherle-Goursat kernel. It is shown that the solution of this equation can always be obtained in an analytical form that may be used to set up a damage identification procedure based on the minimization of a nonlinear function of damage parameters.
On propose un procédé d'identification de dommages pour des faisceaux d'Euler Bernoulli sous les charges statiques. L'utilisation est faite d'une formulation intégrale pour le problème de statique des faisceaux endommagés d'Euler Bernoulli. Cette formulation provient de l'observation qu'une variation de la rigidité à la flexion d'un faisceau élastique linéaire peut être modelée comme courbure superposée selon des paramètres de dommages aussi bien que sur la distribution réelle de moment de flexion. En utilisant le principe de superposition, le problème est réduit à la solution d'une équation intégrale de Fredholm de la deuxième sorte caractérisée par un grain de Pincherle Goursat. On lui montre que la solution de cette équation peut toujours être obtenue sous une forme analytique qui peut être employée pour installer un procédé d'identification de dommages basé sur la minimisation d'une fonction non-linéaire des paramètres de dommages.
En ligne : dipaola@diseg.unipa.it, bilello@diseg.unipa.it
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 235-239 p.
Titre : Sampling Errors in the Estimation of Peak Wind-Induced Internal Forces in Low-Rise Structures Titre original : Erreurs de Prélèvement dans l'Evaluation des Forces Internes Induites par Vent Maximal en Basses Structures d'Elévation Type de document : texte imprimé Auteurs : Sadek, Fahim, Auteur ; Kasperski, Michael, Auteur ; Diniz, Sofia ; Gioffrè, Massimiliano ; Simiu, Emil ; George Deodatis, Editeur scientifique Article en page(s) : 235-239 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Errors Samples Buildings Multistory Internal forces Wind effects Stochastic models Structural reliability Erreurs Echantillons Bâtiments A plusiers étages Forces internes Effets de vent Modèles stochastiques Fiabilité structurale Index. décimale : 621.34 Résumé : Peak values in time histories of wind effects may be obtained by using the entire information inherent in the time series of the wind effect, a method entailing the estimation of the probability distribution of the peak through the application of the classical Rice procedure extended for non-Gaussian time histories. We present estimates of the sampling errors inherent in this method. These are needed for structural reliability calculations and for decisions on the requisite length of wind tunnel pressure records, especially for database-assisted design. If based on the analysis of 1-h-long records generated by Monte Carlo simulation, typical sampling errors in the estimation of peaks of time histories corresponding to windstorms of 1-h duration are about 5%. If based on 30- or 20-min records, they are about 1.5 times or twice as large, respectively. Consideration of the sampling errors in reliability calculations entails an estimated increase in the requisite safety margins with respect to wind loading of roughly 2, 3, and 5% if 1-h, 30-min, or 20-min records are used, respectively.
Des valeurs maximales dans des histoires de temps des effets de vent peuvent être obtenues en employant l'information entière inhérente à la série chronologique de l'effet de vent, une méthode nécessitant l'évaluation de la distribution de probabilité de la crête par l'application du procédé classique de riz prolongé pour des histoires non gaussiennes de temps. Nous présentons des évaluations des erreurs de prélèvement inhérentes à cette méthode. Ce sont nécessaires pour des calculs structuraux de fiabilité et pour des décisions sur la longueur requise des disques de pression de tunnel de vent, particulièrement pour la conception aidée par base de données. Si basé sur l'analyse des disques 1-h-long produits par la simulation de Monte Carlo, les erreurs de prélèvement typiques dans l'évaluation des crêtes des histoires de temps correspondant au vent donne l' assaut à de la durée 1-h sont environ 5%. Si basé sur 30- ou disques 20-minute, elles sont environ 1.5 fois ou deux fois aussi grand, respectivement. La considération des erreurs de prélèvement dans des calculs de fiabilité nécessite une augmentation estimée des marges de sûreté requises en ce qui concerne le chargement de vent approximativement de 2, de 3, et de 5% si les disques 1-h, 30-minute, ou 20-minute sont employés, respectivement.
[article] Sampling Errors in the Estimation of Peak Wind-Induced Internal Forces in Low-Rise Structures = Erreurs de Prélèvement dans l'Evaluation des Forces Internes Induites par Vent Maximal en Basses Structures d'Elévation [texte imprimé] / Sadek, Fahim, Auteur ; Kasperski, Michael, Auteur ; Diniz, Sofia ; Gioffrè, Massimiliano ; Simiu, Emil ; George Deodatis, Editeur scientifique . - 235-239 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 235-239 p.
Mots-clés : Errors Samples Buildings Multistory Internal forces Wind effects Stochastic models Structural reliability Erreurs Echantillons Bâtiments A plusiers étages Forces internes Effets de vent Modèles stochastiques Fiabilité structurale Index. décimale : 621.34 Résumé : Peak values in time histories of wind effects may be obtained by using the entire information inherent in the time series of the wind effect, a method entailing the estimation of the probability distribution of the peak through the application of the classical Rice procedure extended for non-Gaussian time histories. We present estimates of the sampling errors inherent in this method. These are needed for structural reliability calculations and for decisions on the requisite length of wind tunnel pressure records, especially for database-assisted design. If based on the analysis of 1-h-long records generated by Monte Carlo simulation, typical sampling errors in the estimation of peaks of time histories corresponding to windstorms of 1-h duration are about 5%. If based on 30- or 20-min records, they are about 1.5 times or twice as large, respectively. Consideration of the sampling errors in reliability calculations entails an estimated increase in the requisite safety margins with respect to wind loading of roughly 2, 3, and 5% if 1-h, 30-min, or 20-min records are used, respectively.
Des valeurs maximales dans des histoires de temps des effets de vent peuvent être obtenues en employant l'information entière inhérente à la série chronologique de l'effet de vent, une méthode nécessitant l'évaluation de la distribution de probabilité de la crête par l'application du procédé classique de riz prolongé pour des histoires non gaussiennes de temps. Nous présentons des évaluations des erreurs de prélèvement inhérentes à cette méthode. Ce sont nécessaires pour des calculs structuraux de fiabilité et pour des décisions sur la longueur requise des disques de pression de tunnel de vent, particulièrement pour la conception aidée par base de données. Si basé sur l'analyse des disques 1-h-long produits par la simulation de Monte Carlo, les erreurs de prélèvement typiques dans l'évaluation des crêtes des histoires de temps correspondant au vent donne l' assaut à de la durée 1-h sont environ 5%. Si basé sur 30- ou disques 20-minute, elles sont environ 1.5 fois ou deux fois aussi grand, respectivement. La considération des erreurs de prélèvement dans des calculs de fiabilité nécessite une augmentation estimée des marges de sûreté requises en ce qui concerne le chargement de vent approximativement de 2, de 3, et de 5% si les disques 1-h, 30-minute, ou 20-minute sont employés, respectivement.
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 240-244 p.
Titre : Experiments on Unsteady Turbulent Pipe Flow Titre original : Expériences sur l'Ecoulement Turbulent Instable de Pipe Type de document : texte imprimé Auteurs : Viola, John P., Auteur ; Leutheusser, Hans J., Auteur ; Chen, Hamn-Ching, Editeur scientifique Article en page(s) : 240-244 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Pipe flow Turbulent flow Unsteady flow Fluid flow Shear stress Ecoulement de pipe Ecoulement turbulent Ecoulement instable Flux de fluide Effort de cisaillement Index. décimale : 621.34 Résumé : The paper explores the time-wise evolution of selected turbulence parameters during gravity-driven flow establishment of incompressible fluids in rigid circular pipes. Two initial conditions are considered: flow starting from rest, passing through laminar-to-turbulent transition, and terminating in a turbulent steady state; and transient flow between two turbulent steady states. It is found that, in the second case, the properties considered, i.e., local temporal mean velocity and its transverse distribution, axial turbulence intensity, and wall shear stress, are monotonically increasing with time. However, for flow starting from rest, all properties are strongly affected by the development of turbulence. In particular, at the critical moment when laminar-to-turbulent transition is complete, the wall shear stress changes abruptly from one to the other, identifying wall shear stress as a very sensitive indicator of criticality.
Le papier explore l'évolution sage de temps des paramètres choisis de turbulence pendant l'établissement d'écoulement conduit par pesanteur des fluides incompressibles dans des pipes circulaires rigides. Deux conditions initiales sont considérées : coulent à partir du repos, le dépassement par laminaire à la transition turbulente, et la terminaison dans un état d'équilibre turbulent ; et écouement transitoire entre deux états d'équilibre turbulents. On le constate que, dans le deuxième cas, les propriétés considérées, c.-à-d., vitesse moyenne temporelle locale et sa distribution transversale, intensité axiale de turbulence, et effort de cisaillement de mur, augmentent monotoniquement avec du temps. Cependant, pour l'écoulement à partir du repos, toutes les propriétés sont fortement affectées par le développement de la turbulence. En particulier, au moment critique si laminaire à la transition turbulente est complet, l'effort de cisaillement de mur change abruptement d'un en autre, identifiant l'effort de cisaillement de mur comme indicateur très sensible de la criticalité.
En ligne : jviola@mie.utoronto.ca [article] Experiments on Unsteady Turbulent Pipe Flow = Expériences sur l'Ecoulement Turbulent Instable de Pipe [texte imprimé] / Viola, John P., Auteur ; Leutheusser, Hans J., Auteur ; Chen, Hamn-Ching, Editeur scientifique . - 240-244 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 240-244 p.
Mots-clés : Pipe flow Turbulent flow Unsteady flow Fluid flow Shear stress Ecoulement de pipe Ecoulement turbulent Ecoulement instable Flux de fluide Effort de cisaillement Index. décimale : 621.34 Résumé : The paper explores the time-wise evolution of selected turbulence parameters during gravity-driven flow establishment of incompressible fluids in rigid circular pipes. Two initial conditions are considered: flow starting from rest, passing through laminar-to-turbulent transition, and terminating in a turbulent steady state; and transient flow between two turbulent steady states. It is found that, in the second case, the properties considered, i.e., local temporal mean velocity and its transverse distribution, axial turbulence intensity, and wall shear stress, are monotonically increasing with time. However, for flow starting from rest, all properties are strongly affected by the development of turbulence. In particular, at the critical moment when laminar-to-turbulent transition is complete, the wall shear stress changes abruptly from one to the other, identifying wall shear stress as a very sensitive indicator of criticality.
Le papier explore l'évolution sage de temps des paramètres choisis de turbulence pendant l'établissement d'écoulement conduit par pesanteur des fluides incompressibles dans des pipes circulaires rigides. Deux conditions initiales sont considérées : coulent à partir du repos, le dépassement par laminaire à la transition turbulente, et la terminaison dans un état d'équilibre turbulent ; et écouement transitoire entre deux états d'équilibre turbulents. On le constate que, dans le deuxième cas, les propriétés considérées, c.-à-d., vitesse moyenne temporelle locale et sa distribution transversale, intensité axiale de turbulence, et effort de cisaillement de mur, augmentent monotoniquement avec du temps. Cependant, pour l'écoulement à partir du repos, toutes les propriétés sont fortement affectées par le développement de la turbulence. En particulier, au moment critique si laminaire à la transition turbulente est complet, l'effort de cisaillement de mur change abruptement d'un en autre, identifiant l'effort de cisaillement de mur comme indicateur très sensible de la criticalité.
En ligne : jviola@mie.utoronto.ca
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