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Ajouter le résultat dans votre panierEnergy Evaluation for Ramberg-Osgood Hysteretic Model / Segal, Fred in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N°9 (Septembre 2006)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 907-913 p.
Titre : Energy Evaluation for Ramberg-Osgood Hysteretic Model Titre original : Evaluation d'Energie pour le Modèle par Hystérésis de Ramberg-Osgood Type de document : texte imprimé Auteurs : Segal, Fred, Auteur ; Val, Dimitri V., Auteur ; Conte, Joel P., Editeur scientifique Article en page(s) : 907-913 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Energy Cyclic loads Damping Hysteresis Dynamic loads Static loads Seismic effects Energie Charges cycliques Atténuation Hystérésis Charges dynamiques Charges statiques Effets seismiques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Response of structures to static and dynamic loads may be assessed in terms of energy. The energy evaluation depends on hysteretic models used to describe inelastic behavior of structures and their elements. One of the hysteretic models often employed in structural analysis is the Ramberg — Osgood model. In the paper a physically motivated model, which leads to the Ramberg — Osgood force — displacement relationship under monotonic loading and exhibits Masing type of behavior for unloading/reloading, is described. Based on the model formulas to calculate recoverable elastic strain energy and irrecoverable hysteretic energy for systems/elements under monotonic loading are derived. It is also shown how recoverable elastic strain energy and irrecoverable hysteretic energy can be evaluated at any point of unloading/reloading curves for a system/element of Masing type. The application of the derived formulas is illustrated by evaluating the energy of a single-degree-of-freedom system subjected to impulse and seismic loading.
La réponse des structures aux charges statiques et dynamiques peut être évaluée en termes d'énergie. L'évaluation d'énergie dépend des modèles par hystérésis employés pour décrire le comportement non élastique des structures et de leurs éléments. Un des modèles par hystérésis souvent utilisés dans l'analyse structurale est le Ramberg — ; Modèle d'Osgood. Dans le papier un modèle physiquement motivé, qui mène au Ramberg — ; Force — d'Osgood ; le rapport de déplacement sous le type monotonique de Masing de chargement et d'objets exposés de comportement pour unloading/reloading, est décrit. Basé sur les formules modèles pour calculer l'énergie de tension élastique récupérable et l'énergie par hystérésis irrécouvrable pour systems/elements sous le chargement monotonique sont dérivés. On lui montre également comment l'énergie de tension élastique récupérable et l'énergie par hystérésis irrécouvrable peuvent être évaluées à un point quelconque des courbes d'unloading/reloading pour un system/element de type de Masing. L'application des formules dérivées est illustrée en évaluant l'énergie d'un système de simple-degré-de-liberté soumis à l'impulsion et au chargement séismique.
En ligne : val@tx.technion.ac.il [article] Energy Evaluation for Ramberg-Osgood Hysteretic Model = Evaluation d'Energie pour le Modèle par Hystérésis de Ramberg-Osgood [texte imprimé] / Segal, Fred, Auteur ; Val, Dimitri V., Auteur ; Conte, Joel P., Editeur scientifique . - 907-913 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 907-913 p.
Mots-clés : Energy Cyclic loads Damping Hysteresis Dynamic loads Static loads Seismic effects Energie Charges cycliques Atténuation Hystérésis Charges dynamiques Charges statiques Effets seismiques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Response of structures to static and dynamic loads may be assessed in terms of energy. The energy evaluation depends on hysteretic models used to describe inelastic behavior of structures and their elements. One of the hysteretic models often employed in structural analysis is the Ramberg — Osgood model. In the paper a physically motivated model, which leads to the Ramberg — Osgood force — displacement relationship under monotonic loading and exhibits Masing type of behavior for unloading/reloading, is described. Based on the model formulas to calculate recoverable elastic strain energy and irrecoverable hysteretic energy for systems/elements under monotonic loading are derived. It is also shown how recoverable elastic strain energy and irrecoverable hysteretic energy can be evaluated at any point of unloading/reloading curves for a system/element of Masing type. The application of the derived formulas is illustrated by evaluating the energy of a single-degree-of-freedom system subjected to impulse and seismic loading.
La réponse des structures aux charges statiques et dynamiques peut être évaluée en termes d'énergie. L'évaluation d'énergie dépend des modèles par hystérésis employés pour décrire le comportement non élastique des structures et de leurs éléments. Un des modèles par hystérésis souvent utilisés dans l'analyse structurale est le Ramberg — ; Modèle d'Osgood. Dans le papier un modèle physiquement motivé, qui mène au Ramberg — ; Force — d'Osgood ; le rapport de déplacement sous le type monotonique de Masing de chargement et d'objets exposés de comportement pour unloading/reloading, est décrit. Basé sur les formules modèles pour calculer l'énergie de tension élastique récupérable et l'énergie par hystérésis irrécouvrable pour systems/elements sous le chargement monotonique sont dérivés. On lui montre également comment l'énergie de tension élastique récupérable et l'énergie par hystérésis irrécouvrable peuvent être évaluées à un point quelconque des courbes d'unloading/reloading pour un system/element de type de Masing. L'application des formules dérivées est illustrée en évaluant l'énergie d'un système de simple-degré-de-liberté soumis à l'impulsion et au chargement séismique.
En ligne : val@tx.technion.ac.il
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 914-923 p.
Titre : Experimental Investigation and Fracture Analysis of Debonding Between Concrete and FRP Sheets Titre original : Recherche et Analyse Expérimentales de Rupture de Liaison entre le Béton et les Feuilles de FRP Type de document : texte imprimé Auteurs : Ali-Ahmad, Mohamad, Auteur ; Subramaniam, Kolluru, Auteur ; Ghosn, Michel ; Landis, Eric N., Editeur scientifique Article en page(s) : 914-923 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fiber Reinforced materials Concrete Reinforced Bonding Fractures Digital techniques Matériaux renforcés de fibres Concret Renforcé Liaison Ruptures Techniques de digital Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The last few years have witnessed a wide use of externally bonded fiber reinforced polymer (FRP) sheets for strengthening existing reinforced and prestressed concrete structures. The success of this strengthening method relies on the effectiveness of the load-transfer between the concrete and the FRP. Understanding the stress transfer and the failure of the concrete.FRP interface is essential for assessing the structural performance of strengthened beams and for evaluating the strength gain. This paper describes an experimental investigation of the interfacial bond behavior between concrete and FRP. The strain distributions in concrete and FRP are determined using an optical technique known as digital image correlation. The results confirm that the debonding process can be described in terms of crack propagation through the interface between concrete and FRP. The data obtained from the analysis of digital images was used to determine the interfacial material behavior for the concrete — FRP interface (stress versus relative displacement response) and the fracture parameter GF (fracture energy). The instability in the test response at failure is shown to be the result of snapback, which corresponds with the elastic unloading of the FRP as the load carrying ability of the interface decreases with increasing slip.
Les dernières années ont été témoin d'une utilisation large des feuilles du polymère renforcées de fibres extérieurement collé (FRP) pour renforcer les structures en béton renforcées et précontraintes existantes. Le succès de cette méthode de renforcement se fonde sur l'efficacité du charge-transfèr entre le béton et le FRP. L'arrangement le transfert d'effort et l'échec de l'interface de concrete. FRP est essentiel pour évaluer l'exécution structurale des faisceaux renforcés et pour évaluer le gain de force. Cet article décrit une recherche expérimentale sur le comportement dièdre d'obligation entre le béton et le FRP. Les distributions de contrainte dans le béton et le FRP sont déterminées en utilisant une technique optique connue sous le nom de corrélation d'image numérique. Les résultats confirment que le processus debonding peut être décrit en termes de propagation de fissure par l'interface entre le béton et le FRP. Les données obtenues à partir de l'analyse des images numériques ont été employées pour déterminer le comportement matériel dièdre pour l'interface concrète de FRP (effort contre la réponse relative de déplacement) et le paramètre GF (énergie de rupture de rupture). L'instabilité dans la réponse d'essai à l'échec s'avère le résultat de la relance, qui correspond au déchargement élastique du FRP pendant que les capacités portantes de charge de l'interface diminuent avec l'augmentation de la glissade.
En ligne : ksubram@ce.ccny.cuny.edu [article] Experimental Investigation and Fracture Analysis of Debonding Between Concrete and FRP Sheets = Recherche et Analyse Expérimentales de Rupture de Liaison entre le Béton et les Feuilles de FRP [texte imprimé] / Ali-Ahmad, Mohamad, Auteur ; Subramaniam, Kolluru, Auteur ; Ghosn, Michel ; Landis, Eric N., Editeur scientifique . - 914-923 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 914-923 p.
Mots-clés : Fiber Reinforced materials Concrete Reinforced Bonding Fractures Digital techniques Matériaux renforcés de fibres Concret Renforcé Liaison Ruptures Techniques de digital Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The last few years have witnessed a wide use of externally bonded fiber reinforced polymer (FRP) sheets for strengthening existing reinforced and prestressed concrete structures. The success of this strengthening method relies on the effectiveness of the load-transfer between the concrete and the FRP. Understanding the stress transfer and the failure of the concrete.FRP interface is essential for assessing the structural performance of strengthened beams and for evaluating the strength gain. This paper describes an experimental investigation of the interfacial bond behavior between concrete and FRP. The strain distributions in concrete and FRP are determined using an optical technique known as digital image correlation. The results confirm that the debonding process can be described in terms of crack propagation through the interface between concrete and FRP. The data obtained from the analysis of digital images was used to determine the interfacial material behavior for the concrete — FRP interface (stress versus relative displacement response) and the fracture parameter GF (fracture energy). The instability in the test response at failure is shown to be the result of snapback, which corresponds with the elastic unloading of the FRP as the load carrying ability of the interface decreases with increasing slip.
Les dernières années ont été témoin d'une utilisation large des feuilles du polymère renforcées de fibres extérieurement collé (FRP) pour renforcer les structures en béton renforcées et précontraintes existantes. Le succès de cette méthode de renforcement se fonde sur l'efficacité du charge-transfèr entre le béton et le FRP. L'arrangement le transfert d'effort et l'échec de l'interface de concrete. FRP est essentiel pour évaluer l'exécution structurale des faisceaux renforcés et pour évaluer le gain de force. Cet article décrit une recherche expérimentale sur le comportement dièdre d'obligation entre le béton et le FRP. Les distributions de contrainte dans le béton et le FRP sont déterminées en utilisant une technique optique connue sous le nom de corrélation d'image numérique. Les résultats confirment que le processus debonding peut être décrit en termes de propagation de fissure par l'interface entre le béton et le FRP. Les données obtenues à partir de l'analyse des images numériques ont été employées pour déterminer le comportement matériel dièdre pour l'interface concrète de FRP (effort contre la réponse relative de déplacement) et le paramètre GF (énergie de rupture de rupture). L'instabilité dans la réponse d'essai à l'échec s'avère le résultat de la relance, qui correspond au déchargement élastique du FRP pendant que les capacités portantes de charge de l'interface diminuent avec l'augmentation de la glissade.
En ligne : ksubram@ce.ccny.cuny.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 924-931 p.
Titre : Nondestructive Assessment of Reinforced Concrete Structures Based on Fractal Damage Characteristic Titre original : Evaluation non Destructive des Structures en Béton Renforcées Basées sur la Caractéristique de Dommages de Fractale Type de document : texte imprimé Auteurs : Cao, Maosen, Auteur ; Ren, Qingwen, Auteur ; Qiao, Pizhong Article en page(s) : 924-931 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Damage Concrete structures Concrete Reinforced Damages Assessments Fractals Dommages Structures en béton Béton armé Evaluations Fractales Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Nondestructive damage assessment of civil engineering structures has become a focus of increasing interest for recent decades. Its core is to extract effective damage characteristic information capable of reflecting structural damage status. In this study, fractal theory is adopted to extract the fractal damage characteristic factors of a reinforced concrete structure by characterizing its surface-crack distributions. The concentrated and even load spaces are generalized as applicable spaces for employing fractal-to-structural damage assessment. As demonstrated in the damage assessment of reinforced concrete beams under four-point bending and aged crossbeams of an operation bridge in a sluice, the surface-crack distributions of reinforced concrete structures exhibit monofractal character in the concentrated load space, and multifractal character in the even load space. The physical damage interpretations of the extracted monofractal and multifractal damage characteristic factors in the respective load spaces are then established by analyzing the correlations between the monofractal dimension and the natural frequency, and between the multifractal singular spectrum and the average carbonized depth and residual material intensity, respectively. The closely linear fitting relationships between the fractal quantities and traditional damage characteristic factors indicate that the fractal (i.e., monofractal and multifractal) quantities can serve as viable and novel damage characteristic factors in the online damage assessment of concrete structures. It is significant that the proposed fractal damage characteristic factors overcome some disadvantages of traditional damage characteristic factors in practical applications, and they extend the technique of fractal into the meaningful damage assessment of reinforced concrete materials.
L'Evaluation de dommages non destructive des structures de génie civil est devenue un centre d'intérêt croissant pendant des décennies récentes. Son noyau doit extraire l'information caractéristique de dommages efficaces capable de refléter le statut structural de dommages. Dans cette étude, la théorie de fractale est adoptée pour extraire les facteurs caractéristiques de dommages de fractale d'une structure en béton renforcée en caractérisant ses distributions de surface-fente. Concentrée et même les espaces de charge sont généralisés comme les espaces applicables pour utiliser l'évaluation de dommages de fractale-to-structural. Comme démontré dans l'évaluation de dommages des faisceaux concrets renforcés sous le recourbement de quatre-point et des traverses âgées d'un pont d'opération dans une écluse, les distributions de surface-fente des structures en béton renforcées montrent le caractère monofractal dans l'espace concentré de charge, et le caractère multifractal dans l'espace égal de charge. Les interprétations physiques de dommages des facteurs caractéristiques extraits de dommages monofractal et multifractal dans les espaces respectifs de charge sont alors établies en analysant les corrélations entre la dimension monofractal et la fréquence normale, et entre le spectre singulier multifractal et l'intensité matérielle carbonisée moyenne de profondeur et résiduelle, respectivement. Les rapports convenables étroitement linéaires les facteurs caractéristiques entre les quantités de fractale et dommages traditionnels indiquent que les quantités de fractale (c.-à-d., monofractal et multifractal) peuvent servir de facteurs caractéristiques viables et de roman de dommages dans l'évaluation de dommages en ligne des structures en béton. Il est significatif que les facteurs caractéristiques proposés de dommages de fractale surmontent quelques inconvénients des facteurs caractéristiques de dommages traditionnels dans des applications pratiques, et ils prolongent la technique de la fractale dans l'évaluation de dommages signicative des matériaux concrets renforcés.
En ligne : cmszhy@163.com, qingwenren@163.com, qiao@wsu.edu [article] Nondestructive Assessment of Reinforced Concrete Structures Based on Fractal Damage Characteristic = Evaluation non Destructive des Structures en Béton Renforcées Basées sur la Caractéristique de Dommages de Fractale [texte imprimé] / Cao, Maosen, Auteur ; Ren, Qingwen, Auteur ; Qiao, Pizhong . - 924-931 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 924-931 p.
Mots-clés : Damage Concrete structures Concrete Reinforced Damages Assessments Fractals Dommages Structures en béton Béton armé Evaluations Fractales Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Nondestructive damage assessment of civil engineering structures has become a focus of increasing interest for recent decades. Its core is to extract effective damage characteristic information capable of reflecting structural damage status. In this study, fractal theory is adopted to extract the fractal damage characteristic factors of a reinforced concrete structure by characterizing its surface-crack distributions. The concentrated and even load spaces are generalized as applicable spaces for employing fractal-to-structural damage assessment. As demonstrated in the damage assessment of reinforced concrete beams under four-point bending and aged crossbeams of an operation bridge in a sluice, the surface-crack distributions of reinforced concrete structures exhibit monofractal character in the concentrated load space, and multifractal character in the even load space. The physical damage interpretations of the extracted monofractal and multifractal damage characteristic factors in the respective load spaces are then established by analyzing the correlations between the monofractal dimension and the natural frequency, and between the multifractal singular spectrum and the average carbonized depth and residual material intensity, respectively. The closely linear fitting relationships between the fractal quantities and traditional damage characteristic factors indicate that the fractal (i.e., monofractal and multifractal) quantities can serve as viable and novel damage characteristic factors in the online damage assessment of concrete structures. It is significant that the proposed fractal damage characteristic factors overcome some disadvantages of traditional damage characteristic factors in practical applications, and they extend the technique of fractal into the meaningful damage assessment of reinforced concrete materials.
L'Evaluation de dommages non destructive des structures de génie civil est devenue un centre d'intérêt croissant pendant des décennies récentes. Son noyau doit extraire l'information caractéristique de dommages efficaces capable de refléter le statut structural de dommages. Dans cette étude, la théorie de fractale est adoptée pour extraire les facteurs caractéristiques de dommages de fractale d'une structure en béton renforcée en caractérisant ses distributions de surface-fente. Concentrée et même les espaces de charge sont généralisés comme les espaces applicables pour utiliser l'évaluation de dommages de fractale-to-structural. Comme démontré dans l'évaluation de dommages des faisceaux concrets renforcés sous le recourbement de quatre-point et des traverses âgées d'un pont d'opération dans une écluse, les distributions de surface-fente des structures en béton renforcées montrent le caractère monofractal dans l'espace concentré de charge, et le caractère multifractal dans l'espace égal de charge. Les interprétations physiques de dommages des facteurs caractéristiques extraits de dommages monofractal et multifractal dans les espaces respectifs de charge sont alors établies en analysant les corrélations entre la dimension monofractal et la fréquence normale, et entre le spectre singulier multifractal et l'intensité matérielle carbonisée moyenne de profondeur et résiduelle, respectivement. Les rapports convenables étroitement linéaires les facteurs caractéristiques entre les quantités de fractale et dommages traditionnels indiquent que les quantités de fractale (c.-à-d., monofractal et multifractal) peuvent servir de facteurs caractéristiques viables et de roman de dommages dans l'évaluation de dommages en ligne des structures en béton. Il est significatif que les facteurs caractéristiques proposés de dommages de fractale surmontent quelques inconvénients des facteurs caractéristiques de dommages traditionnels dans des applications pratiques, et ils prolongent la technique de la fractale dans l'évaluation de dommages signicative des matériaux concrets renforcés.
En ligne : cmszhy@163.com, qingwenren@163.com, qiao@wsu.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 932-940 p.
Titre : Optimal Nonlocal and Asymmetric Structural Damping using Regenerative Force Actuation Networks Titre original : Réseaux Régénérateurs Employants d'Atténuation Structuraux non Locaux et Asymétriques Optimaux de Mise en Action de Force Type de document : texte imprimé Auteurs : Scruggs, J. T., Auteur ; Iwan, Wilfred D., Auteur Article en page(s) : 932-940 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Damping Structural control Optimization Asymmetry Networks Excitation Atténuation Commande structurale Optimisation Asymétrie Réseaux Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A regenerative force actuation (RFA) network consists of multiple electromechanical forcing devices distributed throughout a structural system and actuated in such a way as to reduce the response of the structure when it is subjected to an excitation. The associated electronics of the devices are connected together such that they are capable of sharing electrical power with each other. This makes it possible for some devices to extract mechanical energy from the structure while others reinject a portion of that energy back into the structure at other locations. The forcing capability of an RFA network is constrained by the requirement that the total network must always dissipate energy. As such, it differs from fully active control devices in that its operation requires only a small amount of external power. Furthermore, its power-sharing capability gives it a forcing versatility beyond that attainable with semiactive and traditional passive damping systems. In this paper, RFA networks are analyzed in the context of their ability to apply supplemental linear structural damping, taking into account dissipation due to electrical resistances and viscous damping associated with the actuators. It is shown that these systems can be used to produce nonlocal damping (i.e., damping forces between distant degrees of freedom) and asymmetric damping matrices. By comparison, semiactive and passive devices can only impose local damping forces. The more generalized linear damping capabilities of RFA networks are shown to yield significant improvements in linear-quadratic optimal performance in stationary response. Examples are given in which a RFA network is used in various configurations to reduce the stationary response of the three-story shear structure to stochastic base excitation.
Un réseau régénérateur de la mise en action de force (MLDS) se compose des dispositifs forçants électromécaniques multiples distribués dans tout un système structural et actionnés de façon à réduire la réponse de la structure quand il est soumis à une excitation. L'électronique associée des dispositifs sont reliées ensemble tels qu'ils sont capables de partager le courant électrique avec l'un l'autre. Ceci permet pour que quelques dispositifs extrayent l'énergie mécanique à partir de la structure tandis que d'autres réinjectent une partie de cette énergie de nouveau dans la structure à d'autres endroits. Les possibilités forçantes d'un réseau de MLDS sont contraintes par la condition que tout le réseau doit toujours absorber l'énergie. En tant que tels, elles diffèrent des dispositifs entièrement actifs de commande du fait son opération exige seulement un peu de puissance externe. En outre, ses possibilités de partage de puissance lui donnent une polyvalence forçante au delà de cela possible avec la semi-finale active et le passif traditionnel atténuant des systèmes. En cet article, des réseaux de MLDS sont analysés dans le contexte de leur capacité d'appliquer l'atténuation structurale linéaire supplémentaire, tenant compte de la dissipation due aux résistances électriques et à l'atténuation visqueuse liées aux déclencheurs. On lui montre que ces systèmes peuvent être employés pour produire l'atténuation nonlocal (c.-à-d., atténuant des forces entre les degrés de liberté éloignés) et les matrices d'atténuation asymétriques. Par comparaison, les dispositifs semiactive et passifs peuvent seulement imposer les forces d'atténuation locales. Les possibilités d'atténuation linéaires plus généralisées des réseaux de MLDS sont montrées pour rapporter des améliorations significatives d'exécution optimale quadratique linéaire dans la réponse stationnaire. On donne des exemples dans lesquels un réseau de MLDS est employé dans diverses configurations pour réduire la réponse stationnaire de la structure de cisaillement de trois histoires à l'excitation basse stochastique.
En ligne : scruggs@caltech.edu [article] Optimal Nonlocal and Asymmetric Structural Damping using Regenerative Force Actuation Networks = Réseaux Régénérateurs Employants d'Atténuation Structuraux non Locaux et Asymétriques Optimaux de Mise en Action de Force [texte imprimé] / Scruggs, J. T., Auteur ; Iwan, Wilfred D., Auteur . - 932-940 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 932-940 p.
Mots-clés : Damping Structural control Optimization Asymmetry Networks Excitation Atténuation Commande structurale Optimisation Asymétrie Réseaux Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A regenerative force actuation (RFA) network consists of multiple electromechanical forcing devices distributed throughout a structural system and actuated in such a way as to reduce the response of the structure when it is subjected to an excitation. The associated electronics of the devices are connected together such that they are capable of sharing electrical power with each other. This makes it possible for some devices to extract mechanical energy from the structure while others reinject a portion of that energy back into the structure at other locations. The forcing capability of an RFA network is constrained by the requirement that the total network must always dissipate energy. As such, it differs from fully active control devices in that its operation requires only a small amount of external power. Furthermore, its power-sharing capability gives it a forcing versatility beyond that attainable with semiactive and traditional passive damping systems. In this paper, RFA networks are analyzed in the context of their ability to apply supplemental linear structural damping, taking into account dissipation due to electrical resistances and viscous damping associated with the actuators. It is shown that these systems can be used to produce nonlocal damping (i.e., damping forces between distant degrees of freedom) and asymmetric damping matrices. By comparison, semiactive and passive devices can only impose local damping forces. The more generalized linear damping capabilities of RFA networks are shown to yield significant improvements in linear-quadratic optimal performance in stationary response. Examples are given in which a RFA network is used in various configurations to reduce the stationary response of the three-story shear structure to stochastic base excitation.
Un réseau régénérateur de la mise en action de force (MLDS) se compose des dispositifs forçants électromécaniques multiples distribués dans tout un système structural et actionnés de façon à réduire la réponse de la structure quand il est soumis à une excitation. L'électronique associée des dispositifs sont reliées ensemble tels qu'ils sont capables de partager le courant électrique avec l'un l'autre. Ceci permet pour que quelques dispositifs extrayent l'énergie mécanique à partir de la structure tandis que d'autres réinjectent une partie de cette énergie de nouveau dans la structure à d'autres endroits. Les possibilités forçantes d'un réseau de MLDS sont contraintes par la condition que tout le réseau doit toujours absorber l'énergie. En tant que tels, elles diffèrent des dispositifs entièrement actifs de commande du fait son opération exige seulement un peu de puissance externe. En outre, ses possibilités de partage de puissance lui donnent une polyvalence forçante au delà de cela possible avec la semi-finale active et le passif traditionnel atténuant des systèmes. En cet article, des réseaux de MLDS sont analysés dans le contexte de leur capacité d'appliquer l'atténuation structurale linéaire supplémentaire, tenant compte de la dissipation due aux résistances électriques et à l'atténuation visqueuse liées aux déclencheurs. On lui montre que ces systèmes peuvent être employés pour produire l'atténuation nonlocal (c.-à-d., atténuant des forces entre les degrés de liberté éloignés) et les matrices d'atténuation asymétriques. Par comparaison, les dispositifs semiactive et passifs peuvent seulement imposer les forces d'atténuation locales. Les possibilités d'atténuation linéaires plus généralisées des réseaux de MLDS sont montrées pour rapporter des améliorations significatives d'exécution optimale quadratique linéaire dans la réponse stationnaire. On donne des exemples dans lesquels un réseau de MLDS est employé dans diverses configurations pour réduire la réponse stationnaire de la structure de cisaillement de trois histoires à l'excitation basse stochastique.
En ligne : scruggs@caltech.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 941-951 p.
Titre : Modal Strain Decomposition Method for Damage Localization in 3D Frame Structures Titre original : Méthode Modale de Décomposition de Contrainte pour la Localisation de Dommages en Structures de l'Armature 3D Type de document : texte imprimé Auteurs : Li, Huajun, Auteur ; Yang, Hezhen, Auteur ; Hu, S.-L. James ; Conte, Joel P., Editeur scientifique Article en page(s) : 941-951 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Damage Decomposition Framed structures Localization Modal analysis Strain energy Dommages Décomposition Structures vue Localisation Analyse modale Energie de tension Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This article presents a newly developed modal strain energy decomposition method for damage localization that is capable of identifying damage to individual members of three-dimensional (3D) frame structures. This method is based on decomposing the modal strain energy of each structural member (or element) into two parts, one associated with the element’s axial coordinates and the other with its transverse coordinates. In turn, two damage indicators are calculated for each member to perform the damage localization analysis. Implementing this method requires only a small number of mode shapes identified from both the damaged and baseline structures. Numerical studies are conducted of a 3D five-story frame structure and also a complicated offshore template platform, based on synthetic data generated from finite-element models. In addition to providing theoretical insights to illustrate the advantages of using this newly developed method, this article also demonstrates numerically that the new method is capable of localizing various kinds of damaged elements (a vertical pile, horizontal beam, or slanted brace) at a template offshore structure.
Cet article présente une méthode modale nouvellement développée de décomposition d'énergie de tension pour la localisation de dommages qui est capable d'identifier des dommages à différents membres des structures tridimensionnelles de l'armature (3D). Cette méthode est basée sur décomposer l'énergie de tension modale de chaque pièce de charpente (ou d'élément) dans deux parts, une liée aux coordonnées axiales d'element’s et l'autre à ses coordonnées transversales. Alternativement, deux indicateurs de dommages sont calculés pour que chaque membre exécute l'analyse de localisation de dommages. Appliquer cette méthode exige seulement un nombre restreint de formes de mode identifiées des structures endommagé et de ligne de base. Des études numériques sont entreprises d'une structure d'armature de l'cinq-histoire 3D et également d'une plate-forme à plaque de base en mer compliquée, basé sur des données synthétiques produites des modèles d'fini-élément. En plus de fournir des perspicacités théoriques pour illustrer les avantages d'employer cette méthode nouvellement développée, cet article démontre également numériquement que la nouvelle méthode est capable de localiser de divers genres d'éléments endommagés (une pile verticale, un faisceau horizontal, ou un croisillon incliné) à une structure "offshore" de calibre.
En ligne : hu@oce.uri.edu [article] Modal Strain Decomposition Method for Damage Localization in 3D Frame Structures = Méthode Modale de Décomposition de Contrainte pour la Localisation de Dommages en Structures de l'Armature 3D [texte imprimé] / Li, Huajun, Auteur ; Yang, Hezhen, Auteur ; Hu, S.-L. James ; Conte, Joel P., Editeur scientifique . - 941-951 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 941-951 p.
Mots-clés : Damage Decomposition Framed structures Localization Modal analysis Strain energy Dommages Décomposition Structures vue Localisation Analyse modale Energie de tension Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This article presents a newly developed modal strain energy decomposition method for damage localization that is capable of identifying damage to individual members of three-dimensional (3D) frame structures. This method is based on decomposing the modal strain energy of each structural member (or element) into two parts, one associated with the element’s axial coordinates and the other with its transverse coordinates. In turn, two damage indicators are calculated for each member to perform the damage localization analysis. Implementing this method requires only a small number of mode shapes identified from both the damaged and baseline structures. Numerical studies are conducted of a 3D five-story frame structure and also a complicated offshore template platform, based on synthetic data generated from finite-element models. In addition to providing theoretical insights to illustrate the advantages of using this newly developed method, this article also demonstrates numerically that the new method is capable of localizing various kinds of damaged elements (a vertical pile, horizontal beam, or slanted brace) at a template offshore structure.
Cet article présente une méthode modale nouvellement développée de décomposition d'énergie de tension pour la localisation de dommages qui est capable d'identifier des dommages à différents membres des structures tridimensionnelles de l'armature (3D). Cette méthode est basée sur décomposer l'énergie de tension modale de chaque pièce de charpente (ou d'élément) dans deux parts, une liée aux coordonnées axiales d'element’s et l'autre à ses coordonnées transversales. Alternativement, deux indicateurs de dommages sont calculés pour que chaque membre exécute l'analyse de localisation de dommages. Appliquer cette méthode exige seulement un nombre restreint de formes de mode identifiées des structures endommagé et de ligne de base. Des études numériques sont entreprises d'une structure d'armature de l'cinq-histoire 3D et également d'une plate-forme à plaque de base en mer compliquée, basé sur des données synthétiques produites des modèles d'fini-élément. En plus de fournir des perspicacités théoriques pour illustrer les avantages d'employer cette méthode nouvellement développée, cet article démontre également numériquement que la nouvelle méthode est capable de localiser de divers genres d'éléments endommagés (une pile verticale, un faisceau horizontal, ou un croisillon incliné) à une structure "offshore" de calibre.
En ligne : hu@oce.uri.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 952-958- p.
Titre : Buckling of Multiwalled Carbon Nanotubes using Timoshenko Beam Theory Titre original : Boucle du Carbone Multi muré Nanotubes en Utilisant la Théorie de Faisceau de Timoshenko Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhang, Y. Y., Auteur ; Wang, C. M., Auteur ; Tan, V. B. ; Guzina, Bojan B., Editeur scientifique Article en page(s) : 952-958- p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Carbon Buckling Shear deformation Beams Carbone Boucle Déformation de cisaillement Faiseaux Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Timoshenko beam model is presented in this paper for the buckling of axially loaded multiwalled carbon nanotubes surrounded by an elastic medium. Unlike the Euler beam model, the Timoshenko beam model allows for the effect of transverse shear deformation which becomes significant for carbon nanotubes with small length-to-diameter ratios. These stocky tubes are normally encountered in applications such as nanoprobes or nanotweezers. The proposed model treats each of the nested and concentric nanotubes as individual Timoshenko beams interacting with adjacent nanotubes in the presence of van der Waals forces. In particular, the buckling of double-walled carbon nanotubes modeled as a pair of double Timoshenko beams is studied closely and an explicit expression for the critical axial stress is derived. The study clearly demonstrates a significant reduction in the buckling loads of the tubes with small length-to-diameter ratios when shear deformation is taken into consideration.
Un Modèle de faisceau de Timoshenko est présenté en cet article pour la boucle axialement de chargé multiwalled des nanotubes de carbone entourés par un milieu élastique. À la différence du modèle de faisceau d'Euler, le modèle de faisceau de Timoshenko tient compte de l'effet de la déformation transversale de cisaillement qui devient significative pour des nanotubes de carbone avec de petits rapports de longueur-à-diamètre. Ces tubes trapus sont normalement produits dans les applications telles que des nanoprobes ou des nanotweezers. Le modèle proposé traite chacun des nanotubes nichés et concentriques pendant que Timoshenko individuel rayonne agir l'un sur l'autre avec les nanotubes adjacents en présence des forces de van der Waals. En particulier, la boucle des nanotubes à double paroi de carbone modelés comme paire de doubles faisceaux de Timoshenko est étudiée étroitement et une expression explicite pour l'effort axial critique est dérivée. L'étude démontre clairement une réduction significative des charges de boucle des tubes avec de petits rapports de longueur-à-diamètre quand la déformation de cisaillement est prise en compte.
En ligne : cvewcm@nus.edu.sg [article] Buckling of Multiwalled Carbon Nanotubes using Timoshenko Beam Theory = Boucle du Carbone Multi muré Nanotubes en Utilisant la Théorie de Faisceau de Timoshenko [texte imprimé] / Zhang, Y. Y., Auteur ; Wang, C. M., Auteur ; Tan, V. B. ; Guzina, Bojan B., Editeur scientifique . - 952-958- p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 952-958- p.
Mots-clés : Carbon Buckling Shear deformation Beams Carbone Boucle Déformation de cisaillement Faiseaux Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Timoshenko beam model is presented in this paper for the buckling of axially loaded multiwalled carbon nanotubes surrounded by an elastic medium. Unlike the Euler beam model, the Timoshenko beam model allows for the effect of transverse shear deformation which becomes significant for carbon nanotubes with small length-to-diameter ratios. These stocky tubes are normally encountered in applications such as nanoprobes or nanotweezers. The proposed model treats each of the nested and concentric nanotubes as individual Timoshenko beams interacting with adjacent nanotubes in the presence of van der Waals forces. In particular, the buckling of double-walled carbon nanotubes modeled as a pair of double Timoshenko beams is studied closely and an explicit expression for the critical axial stress is derived. The study clearly demonstrates a significant reduction in the buckling loads of the tubes with small length-to-diameter ratios when shear deformation is taken into consideration.
Un Modèle de faisceau de Timoshenko est présenté en cet article pour la boucle axialement de chargé multiwalled des nanotubes de carbone entourés par un milieu élastique. À la différence du modèle de faisceau d'Euler, le modèle de faisceau de Timoshenko tient compte de l'effet de la déformation transversale de cisaillement qui devient significative pour des nanotubes de carbone avec de petits rapports de longueur-à-diamètre. Ces tubes trapus sont normalement produits dans les applications telles que des nanoprobes ou des nanotweezers. Le modèle proposé traite chacun des nanotubes nichés et concentriques pendant que Timoshenko individuel rayonne agir l'un sur l'autre avec les nanotubes adjacents en présence des forces de van der Waals. En particulier, la boucle des nanotubes à double paroi de carbone modelés comme paire de doubles faisceaux de Timoshenko est étudiée étroitement et une expression explicite pour l'effort axial critique est dérivée. L'étude démontre clairement une réduction significative des charges de boucle des tubes avec de petits rapports de longueur-à-diamètre quand la déformation de cisaillement est prise en compte.
En ligne : cvewcm@nus.edu.sg
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 959-966 p.
Titre : New Approach for Seismic Nonlinear Analysis of Inelastic Framed Structures Titre original : Nouvelle Approche pour l'Analyse Non-Linéaire Séismique des Structures Encadrées Non Elastiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhao, Dianfeng, Auteur ; Wong, Kevin K. F., Auteur ; Conte, Joel P., Editeur scientifique Article en page(s) : 959-966 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dynamic analysis Material properties Inelastic action Framed structures Seismic effects Nonlinear analysis Analyse dynamique Propriétés matérielles Action non élastique Structures adjustées Effets seismiques Analyse-non-linéaire Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A novel approach for seismic nonlinear analysis of inelastic framed structures is presented in this paper. The nonlinear analysis refers to the evaluation of structural response considering P-delta effect, which is in the form of geometric nonlinearity, and inelastic behavior refers to material nonlinearity. This novel approach uses finite element formulation to derive the elemental stiffness matrices, particularly to derive the geometric stiffness matrix in a general form. At the same time, this approach separates the inelastic displacement from total deflection of the structure by applying two additional constant matrices, namely, the force — recovery matrix and the moment-restoring matrix in the force analogy method. The benefit behind this treatment is explicitly locating and calculating the inelastic response, together with strategically separating the coupling effect between the material nonlinearity and geometric nonlinearity, during the time history analysis. Comparison with the traditional incremental methods shows that the proposed method is very time efficient as well as straightforward. One portal frame and one five-story frame are used as numerical examples to illustrate and verify the robustness of current approach.
Une approche de roman pour l'analyse non-linéaire séismique des structures encadrées non élastiques est présentée en cet article. L'analyse non-linéaire se rapporte à l'évaluation de la réponse structurale considérant P- l'effet de delta, qui est sous forme de non-linéarité géométrique, et le comportement non élastique se rapporte à la non-linéarité matérielle. Cette approche de roman emploie la formulation finie d'élément pour dériver les matrices élémentaires de rigidité, pour dériver en particulier la matrice géométrique de rigidité sous une forme générale. En même temps, cette approche sépare le déplacement non élastique du débattement total de la structure en appliquant deux matrices constantes additionnelles, à savoir, la force — ; matrice de rétablissement et la matrice dereconstitution dans la méthode d'analogie de force. L'avantage derrière ce traitement est explicitement localisant et calculant la réponse non élastique, ainsi que séparer stratégiquement l'effet d'accouplement entre la non-linéarité matérielle et la non-linéarité géométrique, pendant l'analyse d'histoire de temps. La comparaison avec les méthodes par accroissement traditionnelles prouve que la méthode proposée est très temps efficace comme franche. Une armature portique et une armature d'cinq-histoire sont employées en tant qu'exemples numériques pour illustrer et vérifier la robustesse de l'approche courante.
En ligne : kfwong@civil.utah.edu [article] New Approach for Seismic Nonlinear Analysis of Inelastic Framed Structures = Nouvelle Approche pour l'Analyse Non-Linéaire Séismique des Structures Encadrées Non Elastiques [texte imprimé] / Zhao, Dianfeng, Auteur ; Wong, Kevin K. F., Auteur ; Conte, Joel P., Editeur scientifique . - 959-966 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 959-966 p.
Mots-clés : Dynamic analysis Material properties Inelastic action Framed structures Seismic effects Nonlinear analysis Analyse dynamique Propriétés matérielles Action non élastique Structures adjustées Effets seismiques Analyse-non-linéaire Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A novel approach for seismic nonlinear analysis of inelastic framed structures is presented in this paper. The nonlinear analysis refers to the evaluation of structural response considering P-delta effect, which is in the form of geometric nonlinearity, and inelastic behavior refers to material nonlinearity. This novel approach uses finite element formulation to derive the elemental stiffness matrices, particularly to derive the geometric stiffness matrix in a general form. At the same time, this approach separates the inelastic displacement from total deflection of the structure by applying two additional constant matrices, namely, the force — recovery matrix and the moment-restoring matrix in the force analogy method. The benefit behind this treatment is explicitly locating and calculating the inelastic response, together with strategically separating the coupling effect between the material nonlinearity and geometric nonlinearity, during the time history analysis. Comparison with the traditional incremental methods shows that the proposed method is very time efficient as well as straightforward. One portal frame and one five-story frame are used as numerical examples to illustrate and verify the robustness of current approach.
Une approche de roman pour l'analyse non-linéaire séismique des structures encadrées non élastiques est présentée en cet article. L'analyse non-linéaire se rapporte à l'évaluation de la réponse structurale considérant P- l'effet de delta, qui est sous forme de non-linéarité géométrique, et le comportement non élastique se rapporte à la non-linéarité matérielle. Cette approche de roman emploie la formulation finie d'élément pour dériver les matrices élémentaires de rigidité, pour dériver en particulier la matrice géométrique de rigidité sous une forme générale. En même temps, cette approche sépare le déplacement non élastique du débattement total de la structure en appliquant deux matrices constantes additionnelles, à savoir, la force — ; matrice de rétablissement et la matrice dereconstitution dans la méthode d'analogie de force. L'avantage derrière ce traitement est explicitement localisant et calculant la réponse non élastique, ainsi que séparer stratégiquement l'effet d'accouplement entre la non-linéarité matérielle et la non-linéarité géométrique, pendant l'analyse d'histoire de temps. La comparaison avec les méthodes par accroissement traditionnelles prouve que la méthode proposée est très temps efficace comme franche. Une armature portique et une armature d'cinq-histoire sont employées en tant qu'exemples numériques pour illustrer et vérifier la robustesse de l'approche courante.
En ligne : kfwong@civil.utah.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 967-978 p.
Titre : Three-Dimensional Indirect Boundary Element Method Formulation for Dynamic Analysis of Frames Buried in Semi infinite Elastic Media Titre original : Formulation Indirecte Tridimensionnelle de Méthode d'Elément de Frontière pour l'Analyse Dynamique des Vues Enterrées dans des Médias Elastiques Infinis de Semi-Finale Type de document : texte imprimé Auteurs : Pinto, Federico, Auteur ; Prato, Carlos A., Auteur ; Conte, Joel P., Editeur scientifique Article en page(s) : 967-978 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dynamic analysis Frames Buried structures Elasticity Boundary element method Analyse dynamique Armatures Structures enterrées Elasticité Méthode d'élément de frontière Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This paper presents a formulation of the indirect boundary element method based on the principle of virtual work for the dynamic analysis of frame structures buried in semi-infinite elastic media. The present formulation, which falls in the category of symmetric Galerkin boundary element methods, leads to symmetric stiffness matrices for the continuum that may be defined in terms of conventional structural analysis variables (i.e., generalized displacements and lumped forces). It is shown that, in the context of the present formulation, rotation degrees of freedom may readily be introduced in the interpolation scheme with very little additional computational effort. The consistency of the present formulation with well-established results is assessed by comparing the predictions for the static and dynamic stiffness of single piles with other results from the literature. Finally, the dynamic stiffness of a single buried frame under vertical and horizontal loading is studied. The analysis shows that the stiffness of the full frame may not always be accurately estimated by means of results for single piles, even when dynamic interaction factors are used.
Cet article présente une formulation de la méthode indirecte d'élément de frontière basée sur le principe du travail virtuel pour l'analyse dynamique des structures d'armature enterrées dans des médias d'élastique de semi-finale-infinite. La formulation actuelle, qui tombe dans la catégorie des méthodes symétriques d'élément de frontière de Galerkin, mène aux matrices symétriques de rigidité pour le continuum qui peut être défini en termes de variables structurales conventionnelles d'analyse (c.-à-d., les déplacements généralisés et lumped des forces). On lui montre que, dans le contexte de la formulation actuelle, des degrés de rotation de liberté peuvent aisément être présentés dans l'arrangement d'interpolation avec l'effort informatique additionnel très petit. L'uniformité de la formulation actuelle avec des résultats bien établis est évaluée en comparant les prévisions pour la rigidité statique et dynamique des piles simples à d'autres résultats de la littérature. En conclusion, la rigidité dynamique d'une armature enterrée simple sous le chargement vertical et horizontal est étudiée. L'analyse prouve que la rigidité de la pleine armature ne peut toujours être exactement estimée au moyen de résultats pour les piles simples, même lorsque des facteurs dynamiques d'interaction sont employés.
En ligne : fpinto@efn.uncor.edu [article] Three-Dimensional Indirect Boundary Element Method Formulation for Dynamic Analysis of Frames Buried in Semi infinite Elastic Media = Formulation Indirecte Tridimensionnelle de Méthode d'Elément de Frontière pour l'Analyse Dynamique des Vues Enterrées dans des Médias Elastiques Infinis de Semi-Finale [texte imprimé] / Pinto, Federico, Auteur ; Prato, Carlos A., Auteur ; Conte, Joel P., Editeur scientifique . - 967-978 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 967-978 p.
Mots-clés : Dynamic analysis Frames Buried structures Elasticity Boundary element method Analyse dynamique Armatures Structures enterrées Elasticité Méthode d'élément de frontière Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This paper presents a formulation of the indirect boundary element method based on the principle of virtual work for the dynamic analysis of frame structures buried in semi-infinite elastic media. The present formulation, which falls in the category of symmetric Galerkin boundary element methods, leads to symmetric stiffness matrices for the continuum that may be defined in terms of conventional structural analysis variables (i.e., generalized displacements and lumped forces). It is shown that, in the context of the present formulation, rotation degrees of freedom may readily be introduced in the interpolation scheme with very little additional computational effort. The consistency of the present formulation with well-established results is assessed by comparing the predictions for the static and dynamic stiffness of single piles with other results from the literature. Finally, the dynamic stiffness of a single buried frame under vertical and horizontal loading is studied. The analysis shows that the stiffness of the full frame may not always be accurately estimated by means of results for single piles, even when dynamic interaction factors are used.
Cet article présente une formulation de la méthode indirecte d'élément de frontière basée sur le principe du travail virtuel pour l'analyse dynamique des structures d'armature enterrées dans des médias d'élastique de semi-finale-infinite. La formulation actuelle, qui tombe dans la catégorie des méthodes symétriques d'élément de frontière de Galerkin, mène aux matrices symétriques de rigidité pour le continuum qui peut être défini en termes de variables structurales conventionnelles d'analyse (c.-à-d., les déplacements généralisés et lumped des forces). On lui montre que, dans le contexte de la formulation actuelle, des degrés de rotation de liberté peuvent aisément être présentés dans l'arrangement d'interpolation avec l'effort informatique additionnel très petit. L'uniformité de la formulation actuelle avec des résultats bien établis est évaluée en comparant les prévisions pour la rigidité statique et dynamique des piles simples à d'autres résultats de la littérature. En conclusion, la rigidité dynamique d'une armature enterrée simple sous le chargement vertical et horizontal est étudiée. L'analyse prouve que la rigidité de la pleine armature ne peut toujours être exactement estimée au moyen de résultats pour les piles simples, même lorsque des facteurs dynamiques d'interaction sont employés.
En ligne : fpinto@efn.uncor.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 979-989 p.
Titre : Three-Degree-of-Freedom Rigid Model for Seismic Analysis of Cracked Concrete Gravity Dams Titre original : Trois Degrés de Modèle Rigide de Liberté pour l'Analyse Séismique des Barrages Concrets Criqués de Pesanteur Type de document : texte imprimé Auteurs : Pekau, O. A., Auteur ; Zhu, Xueye, Auteur Article en page(s) : 979-989 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Earthquake engineering Seismic analysis Dams Rigid-body dynamics Sliding Contacts Impact Rotation Tremblement de terre Analyse séismique Barrages Dynamique de corps rigide Glissement Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Rigid model with three-degrees-of-freedom is proposed for the purpose of seismic analysis of cracked concrete gravity dams. The model considers the geometry of the dam and all its possible modes of motion: sliding, rocking, rock-sliding, and drifting. The governing equations for all the modes are derived with the Mohr-Coulomb friction assumption at the crack, and corresponding conditions to initiate and maintain the modes are also given. For impact that follows rocking and drifting modes, postimpact velocities of the model are explicitly determined according to the momentum principle and the concept of restitution from classical point collision. Studies with the proposed model on rectangular blocks demonstrate two different types of rocking according to the slenderness. Applications to dams indicate that a large coefficient of friction does not necessarily prevent sliding, and rocking and drifting modes should not be neglected in estimating the stability of concrete gravity dams cracked at the base or at a height.
On propose un modèle rigide avec trois degrés de liberté afin de l'analyse séismique des barrages concrets criqués de pesanteur. Le modèle considère la géométrie du barrage et tous ses modes possibles de mouvement : glissant, basculant, roche-glissant, et dérivant. Les équations régissantes pour tous les modes sont dérivées avec les conditions de prétention à la fente, et de correspondance de frottement de Mohr-Coulomb à l'initié et maintiennent les modes sont également données. Pour l'impact qui suit des modes basculants et dérivants, des vitesses de postimpact du modèle sont explicitement déterminées selon le principe d'élan et le concept de la restitution à partir de la collision classique de point. Les études avec le modèle proposé sur les blocs rectangulaires démontrent deux types différents de basculer selon le slenderness. Les applications aux barrages indiquent qu'un grand coefficient de frottement n'empêche pas nécessairement le glissement, et basculant et des modes dérivants ne devraient pas être négligés en estimant la stabilité des barrages concrets de pesanteur fendus à la base ou à une taille.
En ligne : oapekau@civil.concordia.ca, xue_zhu@civil.concordia.ca [article] Three-Degree-of-Freedom Rigid Model for Seismic Analysis of Cracked Concrete Gravity Dams = Trois Degrés de Modèle Rigide de Liberté pour l'Analyse Séismique des Barrages Concrets Criqués de Pesanteur [texte imprimé] / Pekau, O. A., Auteur ; Zhu, Xueye, Auteur . - 979-989 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 979-989 p.
Mots-clés : Earthquake engineering Seismic analysis Dams Rigid-body dynamics Sliding Contacts Impact Rotation Tremblement de terre Analyse séismique Barrages Dynamique de corps rigide Glissement Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Rigid model with three-degrees-of-freedom is proposed for the purpose of seismic analysis of cracked concrete gravity dams. The model considers the geometry of the dam and all its possible modes of motion: sliding, rocking, rock-sliding, and drifting. The governing equations for all the modes are derived with the Mohr-Coulomb friction assumption at the crack, and corresponding conditions to initiate and maintain the modes are also given. For impact that follows rocking and drifting modes, postimpact velocities of the model are explicitly determined according to the momentum principle and the concept of restitution from classical point collision. Studies with the proposed model on rectangular blocks demonstrate two different types of rocking according to the slenderness. Applications to dams indicate that a large coefficient of friction does not necessarily prevent sliding, and rocking and drifting modes should not be neglected in estimating the stability of concrete gravity dams cracked at the base or at a height.
On propose un modèle rigide avec trois degrés de liberté afin de l'analyse séismique des barrages concrets criqués de pesanteur. Le modèle considère la géométrie du barrage et tous ses modes possibles de mouvement : glissant, basculant, roche-glissant, et dérivant. Les équations régissantes pour tous les modes sont dérivées avec les conditions de prétention à la fente, et de correspondance de frottement de Mohr-Coulomb à l'initié et maintiennent les modes sont également données. Pour l'impact qui suit des modes basculants et dérivants, des vitesses de postimpact du modèle sont explicitement déterminées selon le principe d'élan et le concept de la restitution à partir de la collision classique de point. Les études avec le modèle proposé sur les blocs rectangulaires démontrent deux types différents de basculer selon le slenderness. Les applications aux barrages indiquent qu'un grand coefficient de frottement n'empêche pas nécessairement le glissement, et basculant et des modes dérivants ne devraient pas être négligés en estimant la stabilité des barrages concrets de pesanteur fendus à la base ou à une taille.
En ligne : oapekau@civil.concordia.ca, xue_zhu@civil.concordia.ca
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 990-1000 p.
Titre : Probabilistic Critical Excitation Method for Earthquake Energy Input Rate Titre original : Méthode Critique Probabiliste d'Excitation pour le Taux d'Absorption d'Energie de Tremblement de Terre Type de document : texte imprimé Auteurs : takewaki, Izuru, Auteur ; Nicos Makris, Editeur scientifique Article en page(s) : 990-1000 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dynamic response Excitation Ground motion Vibration Frequency analysis Earthquakes Probabilistic methodsn Dynamique réponse Mouvement au sol Analyse de fréquence Tremblements de terre Méthodes probabilistes Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Since earthquake ground motions and their input effects on structures are very uncertain even with the present state of knowledge, it is desirable to develop a “robust” structural design method taking into account these uncertainties. Approaches based on critical excitation methods have been proven to be promising for such robust structural design. A new critical excitation method is developed here in which the mean earthquake energy input rate is chosen as a measure of criticality. The earthquake energy input rate is closely correlated with the story deformation and this supports the suitability of the energy input rate as a criticality measure in the case where the deformation is crucial in the design. The ground motion is described as a uniformly modulated nonstationary random process. The power [area of power spectral density (PSD) function] and the intensity (magnitude of PSD function) are fixed and the critical excitation is found under these restrictions. The key for finding the new random critical excitation is the interchange of the order of the double maximization procedures with respect to time and to the PSD function. Examples for a specific envelope function of the ground motion are presented for demonstrating the validity of the proposed method. Extension of the proposed method will be discussed for a more general ground motion model, i.e., nonuniformly modulated nonstationary models, and for a more general problem for variable envelope functions and variable frequency contents.
Puisque les mouvements au sol de tremblement de terre et leurs effets d'entrée sur des structures sont très incertains même avec l'état actuel de la connaissance, il est souhaitable de développer un “robust” ; méthode de conception structurale tenant compte de ces incertitudes. On s'est avéré que des approches basées sur des méthodes critiques d'excitation sont prometteuses pour une telle conception structurale robuste. Une nouvelle méthode critique d'excitation est développée ici dans ce que le taux moyen d'absorption d'énergie de tremblement de terre est choisi comme mesure de criticalité. Le taux d'absorption d'énergie de tremblement de terre est étroitement corrélé avec la déformation d'histoire et ceci soutient la convenance du taux d'absorption d'énergie comme mesure de criticalité dans le cas où la déformation est cruciale dans la conception. Le mouvement au sol est décrit comme processus aléatoire non stationnaire uniformément modulé. La puissance [ secteur de fonction spectrale de densité de puissance (PSD) ] et l'intensité (importance de fonction de PSD) sont fixes et l'excitation critique est trouvée sous ces restrictions. La clef pour trouver la nouvelle excitation critique aléatoire est l'échange de l'ordre des doubles procédures de maximisation en ce qui concerne le temps et à la fonction de PSD. Des exemples pour une fonction spécifique d'enveloppe du mouvement au sol sont présentés pour démontrer la validité de la méthode proposée. La prolongation de la méthode proposée sera discutée pour un modèle au sol plus général de mouvement, c.-à-d., modèles non stationnaires nonuniformly modulés, et pour un problème plus général pour les fonctions variables d'enveloppe et le contenu variable de fréquence.
En ligne : takewaki@archi.kyoto-u.ac.jp [article] Probabilistic Critical Excitation Method for Earthquake Energy Input Rate = Méthode Critique Probabiliste d'Excitation pour le Taux d'Absorption d'Energie de Tremblement de Terre [texte imprimé] / takewaki, Izuru, Auteur ; Nicos Makris, Editeur scientifique . - 990-1000 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 990-1000 p.
Mots-clés : Dynamic response Excitation Ground motion Vibration Frequency analysis Earthquakes Probabilistic methodsn Dynamique réponse Mouvement au sol Analyse de fréquence Tremblements de terre Méthodes probabilistes Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Since earthquake ground motions and their input effects on structures are very uncertain even with the present state of knowledge, it is desirable to develop a “robust” structural design method taking into account these uncertainties. Approaches based on critical excitation methods have been proven to be promising for such robust structural design. A new critical excitation method is developed here in which the mean earthquake energy input rate is chosen as a measure of criticality. The earthquake energy input rate is closely correlated with the story deformation and this supports the suitability of the energy input rate as a criticality measure in the case where the deformation is crucial in the design. The ground motion is described as a uniformly modulated nonstationary random process. The power [area of power spectral density (PSD) function] and the intensity (magnitude of PSD function) are fixed and the critical excitation is found under these restrictions. The key for finding the new random critical excitation is the interchange of the order of the double maximization procedures with respect to time and to the PSD function. Examples for a specific envelope function of the ground motion are presented for demonstrating the validity of the proposed method. Extension of the proposed method will be discussed for a more general ground motion model, i.e., nonuniformly modulated nonstationary models, and for a more general problem for variable envelope functions and variable frequency contents.
Puisque les mouvements au sol de tremblement de terre et leurs effets d'entrée sur des structures sont très incertains même avec l'état actuel de la connaissance, il est souhaitable de développer un “robust” ; méthode de conception structurale tenant compte de ces incertitudes. On s'est avéré que des approches basées sur des méthodes critiques d'excitation sont prometteuses pour une telle conception structurale robuste. Une nouvelle méthode critique d'excitation est développée ici dans ce que le taux moyen d'absorption d'énergie de tremblement de terre est choisi comme mesure de criticalité. Le taux d'absorption d'énergie de tremblement de terre est étroitement corrélé avec la déformation d'histoire et ceci soutient la convenance du taux d'absorption d'énergie comme mesure de criticalité dans le cas où la déformation est cruciale dans la conception. Le mouvement au sol est décrit comme processus aléatoire non stationnaire uniformément modulé. La puissance [ secteur de fonction spectrale de densité de puissance (PSD) ] et l'intensité (importance de fonction de PSD) sont fixes et l'excitation critique est trouvée sous ces restrictions. La clef pour trouver la nouvelle excitation critique aléatoire est l'échange de l'ordre des doubles procédures de maximisation en ce qui concerne le temps et à la fonction de PSD. Des exemples pour une fonction spécifique d'enveloppe du mouvement au sol sont présentés pour démontrer la validité de la méthode proposée. La prolongation de la méthode proposée sera discutée pour un modèle au sol plus général de mouvement, c.-à-d., modèles non stationnaires nonuniformly modulés, et pour un problème plus général pour les fonctions variables d'enveloppe et le contenu variable de fréquence.
En ligne : takewaki@archi.kyoto-u.ac.jp
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 1001-1006 p.
Titre : Probability of Fatigue Failure in Steel Catenary Risers in Deep Water Titre original : Probabilité de Défaillance de Fatigue dans des Canalisations Verticales Caténaires en Acier dans l'Eau Profonde Type de document : texte imprimé Auteurs : Sen, Tapan K., Auteur ; Arvid Naess, Editeur scientifique Article en page(s) : 1001-1006 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Floating structures Deep water Steel pipes Fatigue Random variables Probabilitist methods Structures flottantes Eau profonde Pipes en acier Fatigue Variables aléatoires Méthodes probabilistes Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Deep water developments are being pursued vigorously in various parts of the world (West Coast of Africa, Gulf of Mexico, etc.). The riser system is a critical part of the field architecture. Riser failure results in reduction or cessation of revenue. It may also lead to spillage or pollution and may endanger lives. Hence, riser design must carry a high degree of reliability. Steel catenary risers (SCRs) are considered to be technically feasible and commercially efficient solutions, especially when high temperatures and pressures are involved. However, in terms of fatigue, SCRs are very sensitive to environmental loading. The procedure for fatigue analysis is essentially deterministic. This paper concentrates on the probability of failure associated with the current design practice of fatigue analysis of SCRs. The procedure is illustrated with sample calculations with first-order vessel motion and a flow chart for assessing the probability of fatigue failure is also given. The example is chosen so as to highlight the issues involved. The probability of failure is used to determine the “safety index.” The probability calculations have been reformulated so that they are applicable for the design of SCRs. The probability of fatigue failure, for the example chosen, is also reported. The overall aim is to increase the confidence in the design of such systems in deep water environment.
Des Développements profonds de l'eau sont poursuivis vigoureusement dans diverses parties du monde (côte occidentale de l'Afrique, de Golfe du Mexique, etc.). Le système de canalisation verticale est une partie critique de l'architecture de champ. L'échec de canalisation verticale a comme conséquence la réduction ou le cessation du revenu. Il peut également mener au débordement ou à la pollution et peut mettre en danger les vies. Par conséquent, la conception de canalisation verticale doit porter un degré élevé de fiabilité. Les canalisations verticales caténaires en acier (SCRs) sont considérées comme les solutions techniquement faisables et commercialement efficaces, particulièrement quand les températures et les pressions élevées sont impliquées. Cependant, en termes de fatigue, SCRs sont très sensibles au chargement environnemental. Le procédé pour l'analyse de fatigue est essentiellement déterministe. Cet article se concentre sur la probabilité de l'échec liée à la pratique en matière courante de conception de l'analyse de fatigue de SCRs. Le procédé est illustré avec des calculs d'échantillon avec le mouvement de premier ordre de navire et un organigramme pour évaluer la probabilité de la défaillance de fatigue est également donné. L'exemple est choisi afin d'accentuer les issues impliquées. La probabilité de l'échec est employée pour déterminer le “safety index.” ; Les calculs de probabilité ont été reformulés de sorte qu'ils soient applicables pour la conception de SCRs. La probabilité de la défaillance de fatigue, pour l'exemple choisi, est également rapportée. Le but général est d'augmenter la confiance en conception de tels systèmes dans l'environnement profond de l'eau.
[article] Probability of Fatigue Failure in Steel Catenary Risers in Deep Water = Probabilité de Défaillance de Fatigue dans des Canalisations Verticales Caténaires en Acier dans l'Eau Profonde [texte imprimé] / Sen, Tapan K., Auteur ; Arvid Naess, Editeur scientifique . - 1001-1006 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 1001-1006 p.
Mots-clés : Floating structures Deep water Steel pipes Fatigue Random variables Probabilitist methods Structures flottantes Eau profonde Pipes en acier Fatigue Variables aléatoires Méthodes probabilistes Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Deep water developments are being pursued vigorously in various parts of the world (West Coast of Africa, Gulf of Mexico, etc.). The riser system is a critical part of the field architecture. Riser failure results in reduction or cessation of revenue. It may also lead to spillage or pollution and may endanger lives. Hence, riser design must carry a high degree of reliability. Steel catenary risers (SCRs) are considered to be technically feasible and commercially efficient solutions, especially when high temperatures and pressures are involved. However, in terms of fatigue, SCRs are very sensitive to environmental loading. The procedure for fatigue analysis is essentially deterministic. This paper concentrates on the probability of failure associated with the current design practice of fatigue analysis of SCRs. The procedure is illustrated with sample calculations with first-order vessel motion and a flow chart for assessing the probability of fatigue failure is also given. The example is chosen so as to highlight the issues involved. The probability of failure is used to determine the “safety index.” The probability calculations have been reformulated so that they are applicable for the design of SCRs. The probability of fatigue failure, for the example chosen, is also reported. The overall aim is to increase the confidence in the design of such systems in deep water environment.
Des Développements profonds de l'eau sont poursuivis vigoureusement dans diverses parties du monde (côte occidentale de l'Afrique, de Golfe du Mexique, etc.). Le système de canalisation verticale est une partie critique de l'architecture de champ. L'échec de canalisation verticale a comme conséquence la réduction ou le cessation du revenu. Il peut également mener au débordement ou à la pollution et peut mettre en danger les vies. Par conséquent, la conception de canalisation verticale doit porter un degré élevé de fiabilité. Les canalisations verticales caténaires en acier (SCRs) sont considérées comme les solutions techniquement faisables et commercialement efficaces, particulièrement quand les températures et les pressions élevées sont impliquées. Cependant, en termes de fatigue, SCRs sont très sensibles au chargement environnemental. Le procédé pour l'analyse de fatigue est essentiellement déterministe. Cet article se concentre sur la probabilité de l'échec liée à la pratique en matière courante de conception de l'analyse de fatigue de SCRs. Le procédé est illustré avec des calculs d'échantillon avec le mouvement de premier ordre de navire et un organigramme pour évaluer la probabilité de la défaillance de fatigue est également donné. L'exemple est choisi afin d'accentuer les issues impliquées. La probabilité de l'échec est employée pour déterminer le “safety index.” ; Les calculs de probabilité ont été reformulés de sorte qu'ils soient applicables pour la conception de SCRs. La probabilité de la défaillance de fatigue, pour l'exemple choisi, est également rapportée. Le but général est d'augmenter la confiance en conception de tels systèmes dans l'environnement profond de l'eau.
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 1007-1014 p.
Titre : Wave Interaction with a Flexible Porous Breakwater in a Two-Layer Fluid Titre original : Interaction de Vague avec un Brise-Lames Poreux Flexible dans un Fluide de Deux Couches Type de document : texte imprimé Auteurs : Kumar, Suresh P., Auteur ; Katopodes, Nikoloas D., Editeur scientifique ; Sahoo, T., Auteur Article en page(s) : 1007-1014 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Waves Porous media Breakwaters Plates Water depth Vagues Médias poreux Brise lames Plats Profondeur de l'eau Index. décimale : 621.34/624 Résumé : An analysis has been carried out to study the performance of a flexible porous plate breakwater in a two-layer fluid where each fluid is assumed to be of finite depth and the breakwater is extended over the entire water depth. The problem is analyzed in two dimensions with the assumption of small amplitude wave theory and plate response. The effects of both surface and internal waves are taken into account in the present study. The associated mixed boundary value problem is reduced to a linear system of equations by utilizing a more general orthogonal relation along with least squares approximation method. The reflection and transmission coefficients for the surface and internal modes, wave load, and breakwater response are computed for various physical parameters of interest to analyze the efficiency of the flexible porous plate as a breakwater in the two-layer fluid.
Une analyse a été effectuée pour étudier l'exécution d'un brise-lames poreux flexible de plat dans un fluide de deux-couche où on assume que chaque fluide est de profondeur finie et le brise-lames est prolongé au-dessus de la profondeur entière de l'eau. Le problème est analysé dans deux dimensions avec l'acceptation de la petites théorie de vague d'amplitude et réponse de plat. Les effets de la surface et des vagues internes sont pris en considération dans la présente étude. Le problème de valeur mélangé associé est réduit à un système linéaire des équations en utilisant une relation orthogonale plus générale avec la méthode des moindres carrés d'approximation. Les coefficients de réflexion et de transmission pour les modes, la charge de vague, et la réponse extérieurs et internes de brise-lames sont calculés pour différents paramètres physiques d'intérêt d'analyser l'efficacité du plat poreux flexible comme brise-lames dans le fluide de deux-couche.
En ligne : suresh_bbsr2000@yahoo.com, tsahoo@naval.iitkgp.ernet.in [article] Wave Interaction with a Flexible Porous Breakwater in a Two-Layer Fluid = Interaction de Vague avec un Brise-Lames Poreux Flexible dans un Fluide de Deux Couches [texte imprimé] / Kumar, Suresh P., Auteur ; Katopodes, Nikoloas D., Editeur scientifique ; Sahoo, T., Auteur . - 1007-1014 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 1007-1014 p.
Mots-clés : Waves Porous media Breakwaters Plates Water depth Vagues Médias poreux Brise lames Plats Profondeur de l'eau Index. décimale : 621.34/624 Résumé : An analysis has been carried out to study the performance of a flexible porous plate breakwater in a two-layer fluid where each fluid is assumed to be of finite depth and the breakwater is extended over the entire water depth. The problem is analyzed in two dimensions with the assumption of small amplitude wave theory and plate response. The effects of both surface and internal waves are taken into account in the present study. The associated mixed boundary value problem is reduced to a linear system of equations by utilizing a more general orthogonal relation along with least squares approximation method. The reflection and transmission coefficients for the surface and internal modes, wave load, and breakwater response are computed for various physical parameters of interest to analyze the efficiency of the flexible porous plate as a breakwater in the two-layer fluid.
Une analyse a été effectuée pour étudier l'exécution d'un brise-lames poreux flexible de plat dans un fluide de deux-couche où on assume que chaque fluide est de profondeur finie et le brise-lames est prolongé au-dessus de la profondeur entière de l'eau. Le problème est analysé dans deux dimensions avec l'acceptation de la petites théorie de vague d'amplitude et réponse de plat. Les effets de la surface et des vagues internes sont pris en considération dans la présente étude. Le problème de valeur mélangé associé est réduit à un système linéaire des équations en utilisant une relation orthogonale plus générale avec la méthode des moindres carrés d'approximation. Les coefficients de réflexion et de transmission pour les modes, la charge de vague, et la réponse extérieurs et internes de brise-lames sont calculés pour différents paramètres physiques d'intérêt d'analyser l'efficacité du plat poreux flexible comme brise-lames dans le fluide de deux-couche.
En ligne : suresh_bbsr2000@yahoo.com, tsahoo@naval.iitkgp.ernet.in
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 1015-1025 p.
Titre : Spatial and Temporal Characteristics of Transient Extreme Wave Profiles on Depth-Varying Currents Titre original : Caractéristiques Spatiales et Temporelles des Profils Extrêmes Passagers de Vague sur les Courants Profondeur-Variables Type de document : texte imprimé Auteurs : Yao, Aifeng, Auteur ; Wu, Chin H., Auteur ; Katopodes, Nikoloas D., Editeur scientifique Article en page(s) : 1015-1025 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Transient flow Shear waves Asymmetry Currents Laboratory tests Ecoulement transitoire Vague de cisaillement Asymétrie Courants Essais en laboratoire Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The results of laboratory experiments on transient (short lived), extreme (highest nonbreaking) waves on depth-varying currents are reported. A new feedback control wave focusing method on currents was developed to create transient, extreme waves in the presence of desired depth-varying currents at the prescribed position. Both wave profiles and time series of surface displacements were measured to examine the spatial and temporal characteristics of extreme waves. Wavelengths estimated from dispersion relations consistently underestimated those measured directly from the video images of transient extreme waves. This underestimation well correlates with a proposed wavelength asymmetry parameter ξ (a ratio of the trough length to the crest length), suggesting the rapid change of a transient wave profile during a wave cycle. The effects of the current shear on transient, extreme wave profiles are recognized. The negative shear increased the limiting wave steepness but reduced the vertical asymmetry. The vertical asymmetry could be remarkably augmented by the positive current shear, while the limiting wave steepness was reduced. These results were clearly observed in the spatial wave profiles, but not in the time series of the surface displacement.
Les résultats des expériences de laboratoire sur la coupure (de courte durée), les vagues extrêmes (plus haut nonbreaking) sur les courants profondeur-variables sont rapportés. Une méthode se focalisante de nouvelle de rétroaction vague de commande sur des courants a été développée pour créer passager, vagues d'extrémité en présence des courants profondeur-variables désirés à la position prescrite. Des profils de vague et les séries chronologiques de déplacements extérieurs ont été mesurés pour examiner les caractéristiques spatiales et temporelles des vagues extrêmes. Les longueurs d'onde estimées à partir des relations de dispersion ont uniformément sous-estimé ceux mesurés directement à partir des images visuelles des vagues extrêmes passagères. Ce puits de sous-estimation se corrèle avec un paramètre proposé ξ d'asymétrie de longueur d'onde ; (un rapport de la longueur de cuvette à la longueur de crête), suggérant le changement rapide d'un profil passager de vague pendant un cycle de vague. Les effets du cisaillement courant sur des profils passagers et extrêmes de vague sont identifiés. Le cisaillement négatif a augmenté l'inclination limiteuse de vague mais a réduit l'asymétrie verticale. L'asymétrie verticale pourrait être remarquablement augmentée par le cisaillement courant positif, alors que l'inclination limiteuse de vague était réduite. On a clairement observé ces résultats dans les profils spatiaux de vague, mais pas de la série chronologique du déplacement extérieur.
En ligne : chinwu@engr.wisc.edu [article] Spatial and Temporal Characteristics of Transient Extreme Wave Profiles on Depth-Varying Currents = Caractéristiques Spatiales et Temporelles des Profils Extrêmes Passagers de Vague sur les Courants Profondeur-Variables [texte imprimé] / Yao, Aifeng, Auteur ; Wu, Chin H., Auteur ; Katopodes, Nikoloas D., Editeur scientifique . - 1015-1025 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 1015-1025 p.
Mots-clés : Transient flow Shear waves Asymmetry Currents Laboratory tests Ecoulement transitoire Vague de cisaillement Asymétrie Courants Essais en laboratoire Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The results of laboratory experiments on transient (short lived), extreme (highest nonbreaking) waves on depth-varying currents are reported. A new feedback control wave focusing method on currents was developed to create transient, extreme waves in the presence of desired depth-varying currents at the prescribed position. Both wave profiles and time series of surface displacements were measured to examine the spatial and temporal characteristics of extreme waves. Wavelengths estimated from dispersion relations consistently underestimated those measured directly from the video images of transient extreme waves. This underestimation well correlates with a proposed wavelength asymmetry parameter ξ (a ratio of the trough length to the crest length), suggesting the rapid change of a transient wave profile during a wave cycle. The effects of the current shear on transient, extreme wave profiles are recognized. The negative shear increased the limiting wave steepness but reduced the vertical asymmetry. The vertical asymmetry could be remarkably augmented by the positive current shear, while the limiting wave steepness was reduced. These results were clearly observed in the spatial wave profiles, but not in the time series of the surface displacement.
Les résultats des expériences de laboratoire sur la coupure (de courte durée), les vagues extrêmes (plus haut nonbreaking) sur les courants profondeur-variables sont rapportés. Une méthode se focalisante de nouvelle de rétroaction vague de commande sur des courants a été développée pour créer passager, vagues d'extrémité en présence des courants profondeur-variables désirés à la position prescrite. Des profils de vague et les séries chronologiques de déplacements extérieurs ont été mesurés pour examiner les caractéristiques spatiales et temporelles des vagues extrêmes. Les longueurs d'onde estimées à partir des relations de dispersion ont uniformément sous-estimé ceux mesurés directement à partir des images visuelles des vagues extrêmes passagères. Ce puits de sous-estimation se corrèle avec un paramètre proposé ξ d'asymétrie de longueur d'onde ; (un rapport de la longueur de cuvette à la longueur de crête), suggérant le changement rapide d'un profil passager de vague pendant un cycle de vague. Les effets du cisaillement courant sur des profils passagers et extrêmes de vague sont identifiés. Le cisaillement négatif a augmenté l'inclination limiteuse de vague mais a réduit l'asymétrie verticale. L'asymétrie verticale pourrait être remarquablement augmentée par le cisaillement courant positif, alors que l'inclination limiteuse de vague était réduite. On a clairement observé ces résultats dans les profils spatiaux de vague, mais pas de la série chronologique du déplacement extérieur.
En ligne : chinwu@engr.wisc.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 1026-1033 p.
Titre : Influence of Hopper Eccentricity on Discharge of Cylindrical Mass Flow Silos with Rigid Walls Titre original : Influence d'Excentricité de Distributeur sur l'Exercice les Silos Cylindrique de Ecoulement de la Masse avec les Murs Rigides Type de document : texte imprimé Auteurs : Vidal, P., Auteur ; Couto, A., Auteur ; Ayuga, F. ; Guaita, M. ; Chang, Ching S., Editeur scientifique Article en page(s) : 1026-1033 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Silos Eccentricity Finite element method Silos Excentricité Méthode d'élément fini Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Influence of hopper eccentricity on silo discharge has always concerned researchers. Eccentric discharge brings about asymmetries in the distribution of normal pressures, the values of which are not known with precision. This study presents a three-dimensional model of the dynamic discharge of a silo with an eccentric hopper, considering the Drucker-Prager plasticity model for the behavior of stored material. The results obtained for different hopper eccentricities reveal that pressures decrease in the hopper along the generatrix of the silo above the outlet, as compared to the opposite side. An increase in normal pressures occurs at this generatrix, as compared to the diametrically opposite generatrix, in the lower part of the cylindrical wall above the silo-hopper transition.
L'Influence de l'excentricité de distributeur sur la décharge de silo est toujours concernée des chercheurs. La décharge excentrique provoque des asymétries dans la distribution des pressions normales, dont les valeurs ne sont pas connues avec la précision. Cette étude présente un modèle tridimensionnel de l'exercice dynamique un silo avec un distributeur excentrique, vu le modèle de plasticité de Drucker-Prager pour le comportement du matériel stocké. Les résultats obtenus pour différentes excentricités de distributeur indiquent que les pressions diminuent dans le distributeur le long de la génératrice du silo au-dessus de la sortie, par rapport au côté opposé. Une augmentation des pressions normales se produit à cette génératrice, par rapport à la génératrice diamétralement opposée, dans la partie plus inférieure du mur cylindrique au-dessus de la transition de silo-distributeur.
En ligne : pvidal@unex.es, diaacy@unileon.es, ayuga@cvr.etsia.upm.es, guaita@lugo.usc.es [article] Influence of Hopper Eccentricity on Discharge of Cylindrical Mass Flow Silos with Rigid Walls = Influence d'Excentricité de Distributeur sur l'Exercice les Silos Cylindrique de Ecoulement de la Masse avec les Murs Rigides [texte imprimé] / Vidal, P., Auteur ; Couto, A., Auteur ; Ayuga, F. ; Guaita, M. ; Chang, Ching S., Editeur scientifique . - 1026-1033 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 1026-1033 p.
Mots-clés : Silos Eccentricity Finite element method Silos Excentricité Méthode d'élément fini Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Influence of hopper eccentricity on silo discharge has always concerned researchers. Eccentric discharge brings about asymmetries in the distribution of normal pressures, the values of which are not known with precision. This study presents a three-dimensional model of the dynamic discharge of a silo with an eccentric hopper, considering the Drucker-Prager plasticity model for the behavior of stored material. The results obtained for different hopper eccentricities reveal that pressures decrease in the hopper along the generatrix of the silo above the outlet, as compared to the opposite side. An increase in normal pressures occurs at this generatrix, as compared to the diametrically opposite generatrix, in the lower part of the cylindrical wall above the silo-hopper transition.
L'Influence de l'excentricité de distributeur sur la décharge de silo est toujours concernée des chercheurs. La décharge excentrique provoque des asymétries dans la distribution des pressions normales, dont les valeurs ne sont pas connues avec la précision. Cette étude présente un modèle tridimensionnel de l'exercice dynamique un silo avec un distributeur excentrique, vu le modèle de plasticité de Drucker-Prager pour le comportement du matériel stocké. Les résultats obtenus pour différentes excentricités de distributeur indiquent que les pressions diminuent dans le distributeur le long de la génératrice du silo au-dessus de la sortie, par rapport au côté opposé. Une augmentation des pressions normales se produit à cette génératrice, par rapport à la génératrice diamétralement opposée, dans la partie plus inférieure du mur cylindrique au-dessus de la transition de silo-distributeur.
En ligne : pvidal@unex.es, diaacy@unileon.es, ayuga@cvr.etsia.upm.es, guaita@lugo.usc.es
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