Dépouillements

Time Integration in Discontinuous Deformation Analysis / Doolin, David M. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004)

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 249-258 p. Titre : Time Integration in Discontinuous Deformation Analysis Titre original : Intégration de Temps dans l'Analyse Discontinue de Déformation Type de document : texte imprimé Auteurs : Doolin, David M., Auteur ; Sitar, Nicholas, Auteur ; Ooi, J. Y., Editeur scientifique Article en page(s) : 249-258 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Discrete  elements  Deformation  analysis  Computation  Rock  masses  Eléments  discrets  Analyse  de  déformation  Calcul  Masses  de  roche Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Discontinuous deformation analysis (DDA) is a discrete element method that was developed for computing large deformation in fractured rock masses. In this paper we present details of the DDA time integration scheme, where the acceleration is taken constant over the time step, equal to the acceleration at the end of the time step (“right Riemann”). The integration scheme has several advantages: (1) Self-starting, (2) accelerations never need to be computed which reduces implementation complexity, (3) unconditionally stable, and (4) dissipative, contains algorithmic damping which may be important considering the penalty formulation of DDA. However, the right Riemann scheme is implicit, requiring expensive factorization or iteration to solve the resulting system of equations, and is accompanied by a bifurcation in the spectrum when the time step is large with respect to the period. This bifurcation has important ramifications for controlling spurious resonance in DDA simulations due to linear scaling in system stiffness compared to cubic scaling of the system mass as the characteristic length of the domain increases. L'Analyse discontinue de déformation (DDA) est une méthode discrète d'élément qui a été développée pour calculer la grande déformation dans les masses rompues de roche. En cet article que nous présentons des détails de l'arrangement d'intégration de temps de DDA, où l'accélération est prise la constante au-dessus de l'étape de temps, égalons à l'accélération à la fin de l'étape de temps ("Riemann droit"). L'arrangement d'intégration a plusieurs avantages : (1) l'Art de l'auto-portrait commençant, (2) des accélérations ne doit jamais être qui réduit la complexité d'exécution, (3) sans réserve stable calculé, et (4) dispersif, contient l'atténuation algorithmique qui peut être importante considérant la formulation de pénalité de DDA. Cependant, l'arrangement de Riemann de droite est implicite, exigeant de la factorisation ou de l'itération chère de résoudre le système résultant des équations, et est accompagné d'une bifurcation dans le spectre quand l'étape de temps est grande en ce qui concerne la période. Cette bifurcation a des ramifications importantes pour commander la fausse résonance dans des simulations de DDA dues à la graduation linéaire dans la rigidité de système comparée à la graduation cubique de la masse de système à mesure que la longueur caractéristique du domaine augmente. [article] Time Integration in Discontinuous Deformation Analysis = Intégration de Temps dans l'Analyse Discontinue de Déformation [texte imprimé] / Doolin, David M., Auteur ; Sitar, Nicholas, Auteur ; Ooi, J. Y., Editeur scientifique . - 249-258 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 249-258 p. Mots-clés : Discrete  elements  Deformation  analysis  Computation  Rock  masses  Eléments  discrets  Analyse  de  déformation  Calcul  Masses  de  roche Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Discontinuous deformation analysis (DDA) is a discrete element method that was developed for computing large deformation in fractured rock masses. In this paper we present details of the DDA time integration scheme, where the acceleration is taken constant over the time step, equal to the acceleration at the end of the time step (“right Riemann”). The integration scheme has several advantages: (1) Self-starting, (2) accelerations never need to be computed which reduces implementation complexity, (3) unconditionally stable, and (4) dissipative, contains algorithmic damping which may be important considering the penalty formulation of DDA. However, the right Riemann scheme is implicit, requiring expensive factorization or iteration to solve the resulting system of equations, and is accompanied by a bifurcation in the spectrum when the time step is large with respect to the period. This bifurcation has important ramifications for controlling spurious resonance in DDA simulations due to linear scaling in system stiffness compared to cubic scaling of the system mass as the characteristic length of the domain increases. L'Analyse discontinue de déformation (DDA) est une méthode discrète d'élément qui a été développée pour calculer la grande déformation dans les masses rompues de roche. En cet article que nous présentons des détails de l'arrangement d'intégration de temps de DDA, où l'accélération est prise la constante au-dessus de l'étape de temps, égalons à l'accélération à la fin de l'étape de temps ("Riemann droit"). L'arrangement d'intégration a plusieurs avantages : (1) l'Art de l'auto-portrait commençant, (2) des accélérations ne doit jamais être qui réduit la complexité d'exécution, (3) sans réserve stable calculé, et (4) dispersif, contient l'atténuation algorithmique qui peut être importante considérant la formulation de pénalité de DDA. Cependant, l'arrangement de Riemann de droite est implicite, exigeant de la factorisation ou de l'itération chère de résoudre le système résultant des équations, et est accompagné d'une bifurcation dans le spectre quand l'étape de temps est grande en ce qui concerne la période. Cette bifurcation a des ramifications importantes pour commander la fausse résonance dans des simulations de DDA dues à la graduation linéaire dans la rigidité de système comparée à la graduation cubique de la masse de système à mesure que la longueur caractéristique du domaine augmente.

Energy Equation for Volatile Liquid Transport in Porous Media / Prunty, Lyle in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 259-266 p. Titre : Energy Equation for Volatile Liquid Transport in Porous Media Titre original : Equation d'Energie pour le Transport Liquide Volatil dans des Médias Poreux Type de document : texte imprimé Auteurs : Prunty, Lyle, Auteur ; Cheng, Alexander H.-D., Editeur scientifique Article en page(s) : 259-266 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Temperature  Soil  Energy  conservation  Porous  media  Liquids  Température  Sols  Conservation  d'énergie  Médias  poreux  Liquides Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Two energy balance equations widely used to describe simultaneous transfer of heat and mass in porous media are inconsistent with control volume energy conservation. Potential energy, enthalpy, and internal energy terms are involved in the discrepancies. Energy within a volume is properly counted as the sum of internal, potential, and kinetic energy. However, one equation uses enthalpy where internal energy should have been used. In the other, potential energy and shifts in internal energy associated with heat of wetting are not included. Energy conservation for a control volume dictates summing convective fluxes of internal, potential, and kinetic energy at the control volume surface along with conducted heat and work crossing the boundary. The pressure–volume (pv) work at the volume surface may be combined with internal energy convection so that flow of enthalpy is used in the flux term. Examples of energy change versus work input in adiabatic processes illustrate the error introduced when enthalpy rather than internal energy is used to compute control volume energy content. For porous media flows kinetic energy can be dropped. A consistent equation based on the control volume approach is presented. It includes effects due to internal energy, potential energy, heat of wetting, conducted heat, non-pv work, enthalpy, and mass flow. Substantial temperature changes due to heat of wetting have been found experimentally in a separate work. A comparison is needed of the experiments and a numerical simulation based on the new equation. Deux équations de bilan énergétique largement répandues pour décrire le transfert simultané de la chaleur et de la masse dans des médias poreux sont contradictoires avec la conservation d'énergie de volume de commande. De l'énergie potentielle, l'enthalpie, et les limites internes d'énergie sont impliquées dans les anomalies. De l'énergie dans un volume est correctement comptée comme somme d'énergie interne, potentielle, et cinétique. Cependant, une équation emploie l'enthalpie où l'énergie interne devrait avoir été employée. Dans l'autre, l'énergie et les variations potentielles dans l'énergie interne liée à la chaleur du mouillage ne sont pas incluses. La conservation d'énergie pour un volume de commande dicte additionner des flux convecteurs d'énergie interne, potentielle, et cinétique sur la surface de volume de commande avec la chaleur conduite et du travail croisant la frontière. Le travail du volume de pression (pv) sur la surface de volume peut être combiné avec la convection interne d'énergie de sorte que l'écoulement de l'enthalpie soit employé dans la limite de flux. Les exemples du changement d'énergie contre l'entrée de travail dans des processus adiabatiques illustrent l'erreur présentée quand l'enthalpie plutôt que l'énergie interne est employée pour calculer la teneur en énergie de volume de commande. Pour des écoulements poreux de médias de l'énergie cinétique peut être abandonnée. Une équation cohérente basée sur l'approche de volume de commande est présentée. Elle inclut des effets dus à l'énergie interne, à l'énergie potentielle, à la chaleur du mouillage, à la chaleur conduite, non au travail de pv, à l'enthalpie, et au écoulement de la masse. Des changements de température substantiels dus à la chaleur du mouillage ont été trouvés expérimentalement dans un travail séparé. Une comparaison est nécessaire des expériences et d'une simulation numérique basées sur la nouvelle équation. En ligne : lprunty@ndsuext.nodak.edu [article] Energy Equation for Volatile Liquid Transport in Porous Media = Equation d'Energie pour le Transport Liquide Volatil dans des Médias Poreux [texte imprimé] / Prunty, Lyle, Auteur ; Cheng, Alexander H.-D., Editeur scientifique . - 259-266 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 259-266 p. Mots-clés : Temperature  Soil  Energy  conservation  Porous  media  Liquids  Température  Sols  Conservation  d'énergie  Médias  poreux  Liquides Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Two energy balance equations widely used to describe simultaneous transfer of heat and mass in porous media are inconsistent with control volume energy conservation. Potential energy, enthalpy, and internal energy terms are involved in the discrepancies. Energy within a volume is properly counted as the sum of internal, potential, and kinetic energy. However, one equation uses enthalpy where internal energy should have been used. In the other, potential energy and shifts in internal energy associated with heat of wetting are not included. Energy conservation for a control volume dictates summing convective fluxes of internal, potential, and kinetic energy at the control volume surface along with conducted heat and work crossing the boundary. The pressure–volume (pv) work at the volume surface may be combined with internal energy convection so that flow of enthalpy is used in the flux term. Examples of energy change versus work input in adiabatic processes illustrate the error introduced when enthalpy rather than internal energy is used to compute control volume energy content. For porous media flows kinetic energy can be dropped. A consistent equation based on the control volume approach is presented. It includes effects due to internal energy, potential energy, heat of wetting, conducted heat, non-pv work, enthalpy, and mass flow. Substantial temperature changes due to heat of wetting have been found experimentally in a separate work. A comparison is needed of the experiments and a numerical simulation based on the new equation. Deux équations de bilan énergétique largement répandues pour décrire le transfert simultané de la chaleur et de la masse dans des médias poreux sont contradictoires avec la conservation d'énergie de volume de commande. De l'énergie potentielle, l'enthalpie, et les limites internes d'énergie sont impliquées dans les anomalies. De l'énergie dans un volume est correctement comptée comme somme d'énergie interne, potentielle, et cinétique. Cependant, une équation emploie l'enthalpie où l'énergie interne devrait avoir été employée. Dans l'autre, l'énergie et les variations potentielles dans l'énergie interne liée à la chaleur du mouillage ne sont pas incluses. La conservation d'énergie pour un volume de commande dicte additionner des flux convecteurs d'énergie interne, potentielle, et cinétique sur la surface de volume de commande avec la chaleur conduite et du travail croisant la frontière. Le travail du volume de pression (pv) sur la surface de volume peut être combiné avec la convection interne d'énergie de sorte que l'écoulement de l'enthalpie soit employé dans la limite de flux. Les exemples du changement d'énergie contre l'entrée de travail dans des processus adiabatiques illustrent l'erreur présentée quand l'enthalpie plutôt que l'énergie interne est employée pour calculer la teneur en énergie de volume de commande. Pour des écoulements poreux de médias de l'énergie cinétique peut être abandonnée. Une équation cohérente basée sur l'approche de volume de commande est présentée. Elle inclut des effets dus à l'énergie interne, à l'énergie potentielle, à la chaleur du mouillage, à la chaleur conduite, non au travail de pv, à l'enthalpie, et au écoulement de la masse. Des changements de température substantiels dus à la chaleur du mouillage ont été trouvés expérimentalement dans un travail séparé. Une comparaison est nécessaire des expériences et d'une simulation numérique basées sur la nouvelle équation. En ligne : lprunty@ndsuext.nodak.edu

Slope Stability Analysis with Nonlinear Failure Criterion / Yang, Xiao-Li in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 267-273 p. Titre : Slope Stability Analysis with Nonlinear Failure Criterion Titre original : Analyse de Stabilité de Pente avec le Critère Non-Linéaire d'Echec Type de document : texte imprimé Auteurs : Yang, Xiao-Li, Auteur ; Yin, Jian-Hua, Auteur ; Kaliakin, Victor N, Editeur scientifique Article en page(s) : 267-273 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Slope  stability  Soils  Limit  analysis  Nonlinear  analysis  Optimization  Failures  Stabilité  de  pente  Sols  Analyse  de  limite  Analyse  non-linéaire  Optimisation  Echecs Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A linear failure criterion is widely used in slope stability analyses. However, the strength envelope of almost all geomaterials has the nature of nonlinearity. This paper computes rigorous upper bounds on slope stability factors under the condition of plane strain with a nonlinear yield criterion by employing the upper bound theorem of plasticity. A stability factor (or a limit load) computed using a linear Mohr-Coulomb (MC) failure criterion which circumscribes the actual nonlinear failure criterion is an upper bound value of the actual stability factor (or limit load). In this paper, an improved method using a "generalized tangential" technique to approximate a nonlinear failure criterion is proposed to estimate the stability factor of a slope on the basis of the upper bound theorem of plasticity. Using the “generalized tangential” technique, the curve of the nonlinear failure criterion is simplified as a set of straight lines according to the linear MC failure criterion. The straight line is tangential to the curve of the nonlinear failure criterion. The set of straight lines of the linear MC failure criterion is employed to formulate the slope stability problem as a classical optimization problem. The objective function formulated in this way is minimized with respect to the location of sliding body center and the location of tangency point. Two typical slope stability problems (a homogeneous soil slope with two slope angles and a vertical cut slope with a tension crack) are analyzed using the proposed method. For the soil slope with two slope angles, the computed results are compared with published solutions by others. The comparison shows that the proposed method gives reasonable and consistent values of the stability factor of the slope. For the vertical cut slope with a tension crack, a statically admissible stress field is constructed for the slope. The stress field does not violate the nonlinear failure criterion. Lower bound solutions are obtained by satisfying stress equilibrium conditions. The upper bound solutions obtained from the proposed method are equal to the lower bound solutions for the vertical cut slope. The agreement further supports the validation of the proposed approach. The influences of the strength parameters in the nonlinear criterion on the stability of slopes are also studied and discussed in this paper. Un critère linéaire d'échec est largement répandu dans des analyses de stabilité de pente. Cependant, l'enveloppe de force de presque tous les géomaterials a la nature des non-linéarités. Cet article calcule les limites supérieures rigoureuses sur des facteurs de stabilité de pente dans l'état de la contrainte plate avec un critère non-linéaire de rendement en utilisant le théorème de limite supérieure de la plasticité. Un facteur de stabilité (ou une charge de limite) a calculé en utilisant Mohr linéaire que le critère d'échec de coulomb (MC) que le circum trace le critère non linéaire réel d'échec est une valeur de limite supérieure du facteur réel de stabilité (ou de charge de limite). En cet article, on propose une méthode améliorée en utilisant "une technique tangentielle" généralisée pour rapprocher un critère non-linéaire d'échec pour estimer le facteur de stabilité d'une pente sur la base du théorème de limite supérieure de la plasticité. En utilisant "la technique tangentielle" généralisée, la courbe du critère non linéaire d'échec est simplifiée comme ensemble de lignes droites s'accordant au critère linéaire d'échec de MC. La ligne droite est tangentielle à la courbe du critère non linéaire d'échec. L'ensemble de lignes droites du critère linéaire d'échec de MC est utilisé pour formuler le problème de stabilité de pente comme problème classique d'optimisation. La fonction objective formulée de cette façon est réduite au minimum en ce qui concerne l'endroit de glisser le centre de corps et l'endroit du point de tangence. Deux problèmes typiques de stabilité de pente (une pente homogène de sol avec deux angles de pente et une pente verticale de coupe avec une fente de tension) sont analysés en utilisant la méthode proposée. Pour la pente de sol avec deux angles de pente, les résultats calculés sont comparés aux solutions éditées par d'autres. La comparaison prouve que la méthode proposée donne à valeurs raisonnables et conformées du facteur de stabilité de la pente. Pour la pente verticale de coupe avec une fente de tension, un champ de contrainte statiquement admissible est construit pour la pente. Le champ de contrainte ne viole pas le critère non-linéaire d'échec. Des solutions de limite inférieure sont obtenues en satisfaisant des conditions d'équilibre d'effort. Les solutions de limite supérieure obtenues à partir de la méthode proposée sont égales aux solutions de limite inférieure pour la pente verticale de coupe. L'accord autre soutient la validation de l'approche proposée. Les influences des paramètres de force dans le critère non-linéaire sur la stabilité des pentes sont également étudiées et discutées en cet article. En ligne : yangxl@csu.edu.cn, cejhyin@polyu.edu.hk [article] Slope Stability Analysis with Nonlinear Failure Criterion = Analyse de Stabilité de Pente avec le Critère Non-Linéaire d'Echec [texte imprimé] / Yang, Xiao-Li, Auteur ; Yin, Jian-Hua, Auteur ; Kaliakin, Victor N, Editeur scientifique . - 267-273 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 267-273 p. Mots-clés : Slope  stability  Soils  Limit  analysis  Nonlinear  analysis  Optimization  Failures  Stabilité  de  pente  Sols  Analyse  de  limite  Analyse  non-linéaire  Optimisation  Echecs Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A linear failure criterion is widely used in slope stability analyses. However, the strength envelope of almost all geomaterials has the nature of nonlinearity. This paper computes rigorous upper bounds on slope stability factors under the condition of plane strain with a nonlinear yield criterion by employing the upper bound theorem of plasticity. A stability factor (or a limit load) computed using a linear Mohr-Coulomb (MC) failure criterion which circumscribes the actual nonlinear failure criterion is an upper bound value of the actual stability factor (or limit load). In this paper, an improved method using a "generalized tangential" technique to approximate a nonlinear failure criterion is proposed to estimate the stability factor of a slope on the basis of the upper bound theorem of plasticity. Using the “generalized tangential” technique, the curve of the nonlinear failure criterion is simplified as a set of straight lines according to the linear MC failure criterion. The straight line is tangential to the curve of the nonlinear failure criterion. The set of straight lines of the linear MC failure criterion is employed to formulate the slope stability problem as a classical optimization problem. The objective function formulated in this way is minimized with respect to the location of sliding body center and the location of tangency point. Two typical slope stability problems (a homogeneous soil slope with two slope angles and a vertical cut slope with a tension crack) are analyzed using the proposed method. For the soil slope with two slope angles, the computed results are compared with published solutions by others. The comparison shows that the proposed method gives reasonable and consistent values of the stability factor of the slope. For the vertical cut slope with a tension crack, a statically admissible stress field is constructed for the slope. The stress field does not violate the nonlinear failure criterion. Lower bound solutions are obtained by satisfying stress equilibrium conditions. The upper bound solutions obtained from the proposed method are equal to the lower bound solutions for the vertical cut slope. The agreement further supports the validation of the proposed approach. The influences of the strength parameters in the nonlinear criterion on the stability of slopes are also studied and discussed in this paper. Un critère linéaire d'échec est largement répandu dans des analyses de stabilité de pente. Cependant, l'enveloppe de force de presque tous les géomaterials a la nature des non-linéarités. Cet article calcule les limites supérieures rigoureuses sur des facteurs de stabilité de pente dans l'état de la contrainte plate avec un critère non-linéaire de rendement en utilisant le théorème de limite supérieure de la plasticité. Un facteur de stabilité (ou une charge de limite) a calculé en utilisant Mohr linéaire que le critère d'échec de coulomb (MC) que le circum trace le critère non linéaire réel d'échec est une valeur de limite supérieure du facteur réel de stabilité (ou de charge de limite). En cet article, on propose une méthode améliorée en utilisant "une technique tangentielle" généralisée pour rapprocher un critère non-linéaire d'échec pour estimer le facteur de stabilité d'une pente sur la base du théorème de limite supérieure de la plasticité. En utilisant "la technique tangentielle" généralisée, la courbe du critère non linéaire d'échec est simplifiée comme ensemble de lignes droites s'accordant au critère linéaire d'échec de MC. La ligne droite est tangentielle à la courbe du critère non linéaire d'échec. L'ensemble de lignes droites du critère linéaire d'échec de MC est utilisé pour formuler le problème de stabilité de pente comme problème classique d'optimisation. La fonction objective formulée de cette façon est réduite au minimum en ce qui concerne l'endroit de glisser le centre de corps et l'endroit du point de tangence. Deux problèmes typiques de stabilité de pente (une pente homogène de sol avec deux angles de pente et une pente verticale de coupe avec une fente de tension) sont analysés en utilisant la méthode proposée. Pour la pente de sol avec deux angles de pente, les résultats calculés sont comparés aux solutions éditées par d'autres. La comparaison prouve que la méthode proposée donne à valeurs raisonnables et conformées du facteur de stabilité de la pente. Pour la pente verticale de coupe avec une fente de tension, un champ de contrainte statiquement admissible est construit pour la pente. Le champ de contrainte ne viole pas le critère non-linéaire d'échec. Des solutions de limite inférieure sont obtenues en satisfaisant des conditions d'équilibre d'effort. Les solutions de limite supérieure obtenues à partir de la méthode proposée sont égales aux solutions de limite inférieure pour la pente verticale de coupe. L'accord autre soutient la validation de l'approche proposée. Les influences des paramètres de force dans le critère non-linéaire sur la stabilité des pentes sont également étudiées et discutées en cet article. En ligne : yangxl@csu.edu.cn, cejhyin@polyu.edu.hk

Large Deflection Stability of Slender Beam-Columns with Semirigid Connections: Elastica Approach / Aristizábal-Ochoa, Darío J. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004)

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 274-282 p. Titre : Large Deflection Stability of Slender Beam-Columns with Semirigid Connections: Elastica Approach Titre original : Grande Stabilité de Débattement des Faisceau-Colonnes Minces avec les Raccordements Semi-Rigides : Approche d'Elastica Type de document : texte imprimé Auteurs : Aristizábal-Ochoa, Darío J., Auteur ; Hahn, Guillermo D., Editeur scientifique Article en page(s) : 274-282 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Beams  Beam  columns  Deflection  Non  linear  analysis  Connections  Semi  rigid  Structural  analysis  Stability  Faiseaux  Colonnes  de  faiseaux  Débattement  Analyse  non  linéaire  Analyse  structurale  Stabilité Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Large-deflection elastic analysis of slender beam-columns of symmetrical cross sections with semirigid connections under end loads (forces and moments) including the effects of out-of-plumbness is developed in a classical manner. The classical theory of the "Elastica" and the corresponding elliptical functions are utilized in the proposed method which can be used in the large-deflection stability analysis of slender beam-columns with rigid, semirigid, and simple connections under any combination of end loads (conservative and nonconservative). The proposed method consisting of a closed-form solution of the Elastica can also be utilized in the large deflection analysis of beam-columns whose connections suffer from flexural degradation or, on the contrary, flexural stiffening. The main limitation of the Elastica is that only flexural strains are considered (the effects of axial and shear strains are neglected). Therefore results from the proposed method are theoretically exact from small to very large curvatures and transverse and longitudinal displacements for plane beam-columns under bending actions. The large-deflection analysis of a beam-column with flexible connections at both ends becomes a complex problem requiring the simultaneous solution of at least two highly nonlinear equations with elliptical integrals. The solution of this problem becomes even more complex when the end connections are nonlinear or the direction of the applied end load changes (like “follower” loads). The validity and effectiveness of the proposed method and equations are verified against available solutions of very large deflection elastic analysis of beam-columns. Four comprehensive examples are included for verification and easy reference. L'Analyse élastique de grand débattement des faisceau-colonnes minces des coupes symétriques avec les raccordements rigides de semi-finale sous des charges d'extrémité (des forces et des moments) comprenant les effets de hors du plumbness est développée d'une façon classique. La théorie classique du l'"Elastica" et les fonctions elliptiques correspondantes sont utilisées dans la méthode proposée qui peut être employée dans la grande analyse de stabilité de débattement des colonnes minces de faisceau avec rigide, la semi-finale rigide, et les raccordements simples sous n'importe quelle combinaison des charges d'extrémité (conservateur et non conservateur). La méthode proposée se composant d'une solution fermée de forme de l'Elastica peut également être utilisée dans la grande analyse de débattement des colonnes de faisceau dont les raccordements souffrent de la dégradation flexural ou, sur du raidissement contraire et flexural. La limitation principale de l'Elastica est que seulement des contraintes flexural sont considérées (les effets des contraintes axiales et de cisaillement sont négligés). Par conséquent les résultats de la méthode proposée sont théoriquement exacts de petit aux courbures très grandes et aux déplacements transversaux et longitudinaux pour les colonnes plates de faisceau sous des actions de recourbement. La grande analyse de débattement d'une colonne de faisceau avec les raccordements flexibles aux deux extrémités devient un problème complexe exigeant la solution simultanée au moins de deux équations fortement non linéaires avec des intégrales elliptiques. La solution de ce problème devient bien plus complexe quand les raccordements d'extrémité sont non linéaires ou la direction des changements appliqués de charge d'extrémité (comme des charges de "palpeur"). La validité et l'efficacité de la méthode et des équations proposées sont vérifiées contre les solutions disponibles de l'analyse élastique de débattement très grand des colonnes de faisceau. Quatre exemples complets sont inclus pour la vérification et une consultation plus facile. [article] Large Deflection Stability of Slender Beam-Columns with Semirigid Connections: Elastica Approach = Grande Stabilité de Débattement des Faisceau-Colonnes Minces avec les Raccordements Semi-Rigides : Approche d'Elastica [texte imprimé] / Aristizábal-Ochoa, Darío J., Auteur ; Hahn, Guillermo D., Editeur scientifique . - 274-282 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 274-282 p. Mots-clés : Beams  Beam  columns  Deflection  Non  linear  analysis  Connections  Semi  rigid  Structural  analysis  Stability  Faiseaux  Colonnes  de  faiseaux  Débattement  Analyse  non  linéaire  Analyse  structurale  Stabilité Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Large-deflection elastic analysis of slender beam-columns of symmetrical cross sections with semirigid connections under end loads (forces and moments) including the effects of out-of-plumbness is developed in a classical manner. The classical theory of the "Elastica" and the corresponding elliptical functions are utilized in the proposed method which can be used in the large-deflection stability analysis of slender beam-columns with rigid, semirigid, and simple connections under any combination of end loads (conservative and nonconservative). The proposed method consisting of a closed-form solution of the Elastica can also be utilized in the large deflection analysis of beam-columns whose connections suffer from flexural degradation or, on the contrary, flexural stiffening. The main limitation of the Elastica is that only flexural strains are considered (the effects of axial and shear strains are neglected). Therefore results from the proposed method are theoretically exact from small to very large curvatures and transverse and longitudinal displacements for plane beam-columns under bending actions. The large-deflection analysis of a beam-column with flexible connections at both ends becomes a complex problem requiring the simultaneous solution of at least two highly nonlinear equations with elliptical integrals. The solution of this problem becomes even more complex when the end connections are nonlinear or the direction of the applied end load changes (like “follower” loads). The validity and effectiveness of the proposed method and equations are verified against available solutions of very large deflection elastic analysis of beam-columns. Four comprehensive examples are included for verification and easy reference. L'Analyse élastique de grand débattement des faisceau-colonnes minces des coupes symétriques avec les raccordements rigides de semi-finale sous des charges d'extrémité (des forces et des moments) comprenant les effets de hors du plumbness est développée d'une façon classique. La théorie classique du l'"Elastica" et les fonctions elliptiques correspondantes sont utilisées dans la méthode proposée qui peut être employée dans la grande analyse de stabilité de débattement des colonnes minces de faisceau avec rigide, la semi-finale rigide, et les raccordements simples sous n'importe quelle combinaison des charges d'extrémité (conservateur et non conservateur). La méthode proposée se composant d'une solution fermée de forme de l'Elastica peut également être utilisée dans la grande analyse de débattement des colonnes de faisceau dont les raccordements souffrent de la dégradation flexural ou, sur du raidissement contraire et flexural. La limitation principale de l'Elastica est que seulement des contraintes flexural sont considérées (les effets des contraintes axiales et de cisaillement sont négligés). Par conséquent les résultats de la méthode proposée sont théoriquement exacts de petit aux courbures très grandes et aux déplacements transversaux et longitudinaux pour les colonnes plates de faisceau sous des actions de recourbement. La grande analyse de débattement d'une colonne de faisceau avec les raccordements flexibles aux deux extrémités devient un problème complexe exigeant la solution simultanée au moins de deux équations fortement non linéaires avec des intégrales elliptiques. La solution de ce problème devient bien plus complexe quand les raccordements d'extrémité sont non linéaires ou la direction des changements appliqués de charge d'extrémité (comme des charges de "palpeur"). La validité et l'efficacité de la méthode et des équations proposées sont vérifiées contre les solutions disponibles de l'analyse élastique de débattement très grand des colonnes de faisceau. Quatre exemples complets sont inclus pour la vérification et une consultation plus facile.

Modeling Failure and Deformation of an Assembly of Spheres with Frictional Contacts / Suiker, Akke S. j. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004)

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 283-293 p. Titre : Modeling Failure and Deformation of an Assembly of Spheres with Frictional Contacts Titre original : l'Echec Modelé et la Déformation d'une Assemblée des Sphères avec les Contacts de Friction Type de document : texte imprimé Auteurs : Suiker, Akke S. j., Auteur ; Chang, Ching S., Auteur ; Ooi, J. Y., Editeur scientifique Article en page(s) : 283-293 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Granular  materials  Failures  Discrete  elements  Simulation  Models  Mechanical  properties  Matériaux  granulaires  Echecs  Eléments  discrets  Simulation  Modèles  Propriétés  mécaniques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Novel mesoscale granular continuum model is derived by homogenizing the mechanical behavior of six particles in contact forming an octahedron structure. The elastic behavior at the particle contacts is simulated in accordance with Hertz theory and the frictional behavior is taken into account by means of an evolution law for the contact shear stiffness. The mesoscale continuum model is calibrated on discrete element simulations of a cuboidal volume filled with identical spheres and loaded under axisymmetric compression. By imposing a set of radial deviatoric stress paths, the failure contour is computed in the deviatoric plane of the principal stress space. Un Modèle granulaire de continuum de mesoscale de roman est dérivé en homogénéisant le comportement mécanique de six particules en contact formant une structure d'octaèdre. Le comportement élastique aux contacts de particules est simulé selon la théorie de Hertz et le comportement de friction est pris en considération au moyen d'une loi d'évolution pour la rigidité de cisaillement de contact. Le modèle de continuum de mesoscale est calibré sur des simulations discrètes d'élément d'un volume cuboidal rempli de sphères identiques et chargé sous la compression axisymmétrique. En imposant un ensemble de chemins deviatorique radiaux d'effort, la découpe d'échec est calculée dans le plan deviatorique de l'espace principal d'effort. [article] Modeling Failure and Deformation of an Assembly of Spheres with Frictional Contacts = l'Echec Modelé et la Déformation d'une Assemblée des Sphères avec les Contacts de Friction [texte imprimé] / Suiker, Akke S. j., Auteur ; Chang, Ching S., Auteur ; Ooi, J. Y., Editeur scientifique . - 283-293 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 283-293 p. Mots-clés : Granular  materials  Failures  Discrete  elements  Simulation  Models  Mechanical  properties  Matériaux  granulaires  Echecs  Eléments  discrets  Simulation  Modèles  Propriétés  mécaniques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Novel mesoscale granular continuum model is derived by homogenizing the mechanical behavior of six particles in contact forming an octahedron structure. The elastic behavior at the particle contacts is simulated in accordance with Hertz theory and the frictional behavior is taken into account by means of an evolution law for the contact shear stiffness. The mesoscale continuum model is calibrated on discrete element simulations of a cuboidal volume filled with identical spheres and loaded under axisymmetric compression. By imposing a set of radial deviatoric stress paths, the failure contour is computed in the deviatoric plane of the principal stress space. Un Modèle granulaire de continuum de mesoscale de roman est dérivé en homogénéisant le comportement mécanique de six particules en contact formant une structure d'octaèdre. Le comportement élastique aux contacts de particules est simulé selon la théorie de Hertz et le comportement de friction est pris en considération au moyen d'une loi d'évolution pour la rigidité de cisaillement de contact. Le modèle de continuum de mesoscale est calibré sur des simulations discrètes d'élément d'un volume cuboidal rempli de sphères identiques et chargé sous la compression axisymmétrique. En imposant un ensemble de chemins deviatorique radiaux d'effort, la découpe d'échec est calculée dans le plan deviatorique de l'espace principal d'effort.

Least-Squares, Moment-Based, and Hybrid Polynomializations of Drag Forces / Liaw, Chih-Young in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 294-302 p. Titre : Least-Squares, Moment-Based, and Hybrid Polynomializations of Drag Forces Titre original : Des Moindres Carrés, Moment Basé, et Polynomializations Hybride des Forces de Résistance à l'Avancement Type de document : texte imprimé Auteurs : Liaw, Chih-Young, Auteur ; Zheng, Xiang Yuan, Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique Article en page(s) : 294-302 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Least-squares  method  Polynomials  Drag  Dynamic  analysis  Offshore  structures  Excitation  Méthodes  des  moindres  carrés  Pôlynomes  Drague  Analyse  dynamique  Outre  des  structures  de  rivage Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In order to carry out nonlinear dynamic analyses of fixed offshore structures in the frequency domain, polynomial approximations of the distributed drag term, u¦u¦, and inundation drag term, ηu¦u¦, of the Morison forces are studied. The methods of least-squares and moment-based approximations are considered for cases with and without current. Numerical results and analytical expressions of the polynomial coefficients are presented for the cubic approximations of u¦u¦ and quartic approximations of ηu¦u¦. The curve shapes, first four central moments, and probability density functions of the different approximations are evaluated and compared with the corresponding exact solutions. For the nonmonotonic inundation drag term with the current effect included, a hybrid polynomialization, based on the least-squares approximation for the odd-order polynomial coefficients and the moment-based approximation for the even-order coefficients, is proposed. Afin d'effectuer des analyses dynamiques non-linéaires de fixer outre des structures de rivage dans le domaine de fréquence, des approximations polynômes de la limite distribuée de drague, de l'u¦u¦, et de la limite de drague d'inondation, l'ηu¦u¦, des forces de Morison sont étudiés. Les méthodes d'approximations des moindres carrés et par moment basées sont considérées pour des cas avec et sans le courant. Des résultats numériques et les expressions analytiques des coefficients polynômes sont présentés pour les approximations cubiques de l'u¦u¦ et des approximations quartic d'u¦u¦. Les formes de courbe, les quatre premiers moments centraux, et les fonctions de densité de probabilité des différentes approximations sont évalués et comparés aux solutions exactes correspondantes. Pour la limite non monotonique de drague d'inondation avec l'effet courant inclus, on propose un polynomialization hybride, basé sur l'approximation des moindres carrés pour les coefficients polynômes d'ordre impair et l'approximation basée par moment pour les coefficients égaux d'ordre. En ligne : cvelcy@nus.edu.sg, engp9633@nus.edu.sg [article] Least-Squares, Moment-Based, and Hybrid Polynomializations of Drag Forces = Des Moindres Carrés, Moment Basé, et Polynomializations Hybride des Forces de Résistance à l'Avancement [texte imprimé] / Liaw, Chih-Young, Auteur ; Zheng, Xiang Yuan, Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique . - 294-302 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 294-302 p. Mots-clés : Least-squares  method  Polynomials  Drag  Dynamic  analysis  Offshore  structures  Excitation  Méthodes  des  moindres  carrés  Pôlynomes  Drague  Analyse  dynamique  Outre  des  structures  de  rivage Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In order to carry out nonlinear dynamic analyses of fixed offshore structures in the frequency domain, polynomial approximations of the distributed drag term, u¦u¦, and inundation drag term, ηu¦u¦, of the Morison forces are studied. The methods of least-squares and moment-based approximations are considered for cases with and without current. Numerical results and analytical expressions of the polynomial coefficients are presented for the cubic approximations of u¦u¦ and quartic approximations of ηu¦u¦. The curve shapes, first four central moments, and probability density functions of the different approximations are evaluated and compared with the corresponding exact solutions. For the nonmonotonic inundation drag term with the current effect included, a hybrid polynomialization, based on the least-squares approximation for the odd-order polynomial coefficients and the moment-based approximation for the even-order coefficients, is proposed. Afin d'effectuer des analyses dynamiques non-linéaires de fixer outre des structures de rivage dans le domaine de fréquence, des approximations polynômes de la limite distribuée de drague, de l'u¦u¦, et de la limite de drague d'inondation, l'ηu¦u¦, des forces de Morison sont étudiés. Les méthodes d'approximations des moindres carrés et par moment basées sont considérées pour des cas avec et sans le courant. Des résultats numériques et les expressions analytiques des coefficients polynômes sont présentés pour les approximations cubiques de l'u¦u¦ et des approximations quartic d'u¦u¦. Les formes de courbe, les quatre premiers moments centraux, et les fonctions de densité de probabilité des différentes approximations sont évalués et comparés aux solutions exactes correspondantes. Pour la limite non monotonique de drague d'inondation avec l'effet courant inclus, on propose un polynomialization hybride, basé sur l'approximation des moindres carrés pour les coefficients polynômes d'ordre impair et l'approximation basée par moment pour les coefficients égaux d'ordre. En ligne : cvelcy@nus.edu.sg, engp9633@nus.edu.sg

Probabilistic Failure Analysis by Importance Sampling Markov Chain Simulation / S. K. Au in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 303-311 p. Titre : Probabilistic Failure Analysis by Importance Sampling Markov Chain Simulation Titre original : Analyse Probabiliste d'Echec par la Simulation à Chaînes d'Importance D'Echantillon de Markov Type de document : texte imprimé Auteurs : S. K. Au, Auteur ; George Deodatis, Editeur scientifique Article en page(s) : 303-311 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Monte  Carlo  method  Probabilistic  methods  Reliability  analysis  Structural  failures  Markov  chains  Sampling  Méthode  de  Monte-Carlo  Méthodes  probabilistes  Fiabilité  Défaillances  de  structure  Chaînes  de  Markov  Prélèvement Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Probabilistic approach for failure analysis is presented in this paper, which investigates the probable scenarios that occur in case of failure of engineering systems with uncertainties. Failure analysis can be carried out by studying the statistics of system behavior corresponding to the random samples of uncertain parameters that are distributed as the conditional distribution given that the failure event has occurred. This necessitates the efficient generation of conditional samples, which is in general a highly nontrivial task. A simulation method based on Markov Chain Monte Carlo simulation is proposed to efficiently generate the conditional samples. It makes use of the samples generated from importance sampling simulation when the performance reliability is computed. The conditional samples can be used for statistical averaging to yield unbiased and consistent estimate of conditional expectations of interest for failure analysis. Examples are given to illustrate the application of the proposed simulation method to probabilistic failure analysis of static and dynamic structural systems. Une Approche probabiliste pour l'analyse d'échec est présentée en cet article, qui étudie les scénarios probables qui se produisent en cas d'échec des systèmes de technologie avec des incertitudes. L'analyse d'échec peut être effectuée en étudiant les statistiques du comportement de système correspondant aux échantillons aléatoires de paramètres incertains qui sont distribués sous forme de la distribution conditionnelle étant donné que l'événement d'échec s'est produit. Ceci rend nécessaire la génération efficace des échantillons conditionnels, qui est en général que fortement un non trivial charge. On propose une méthode de simulation basée sur la simulation à chaînes de Markov Monte Carlo pour produire efficacement des échantillons conditionnels. Elle se sert des échantillons produits de la simulation de prélèvement d'importance quand la fiabilité d'exécution est calculée. Les échantillons conditionnels peuvent être employés pour faire la moyenne statistique pour rapporter à évaluation impartiale et conformée des espérances conditionnelles d'intérêt pour l'analyse d'échec. Des exemples sont donnés pour illustrer l'application de la méthode proposée de simulation à l'analyse probabiliste d'échec des systèmes structuraux statiques et dynamiques. En ligne : cskau@ntu.edu.sg [article] Probabilistic Failure Analysis by Importance Sampling Markov Chain Simulation = Analyse Probabiliste d'Echec par la Simulation à Chaînes d'Importance D'Echantillon de Markov [texte imprimé] / S. K. Au, Auteur ; George Deodatis, Editeur scientifique . - 303-311 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 303-311 p. Mots-clés : Monte  Carlo  method  Probabilistic  methods  Reliability  analysis  Structural  failures  Markov  chains  Sampling  Méthode  de  Monte-Carlo  Méthodes  probabilistes  Fiabilité  Défaillances  de  structure  Chaînes  de  Markov  Prélèvement Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Probabilistic approach for failure analysis is presented in this paper, which investigates the probable scenarios that occur in case of failure of engineering systems with uncertainties. Failure analysis can be carried out by studying the statistics of system behavior corresponding to the random samples of uncertain parameters that are distributed as the conditional distribution given that the failure event has occurred. This necessitates the efficient generation of conditional samples, which is in general a highly nontrivial task. A simulation method based on Markov Chain Monte Carlo simulation is proposed to efficiently generate the conditional samples. It makes use of the samples generated from importance sampling simulation when the performance reliability is computed. The conditional samples can be used for statistical averaging to yield unbiased and consistent estimate of conditional expectations of interest for failure analysis. Examples are given to illustrate the application of the proposed simulation method to probabilistic failure analysis of static and dynamic structural systems. Une Approche probabiliste pour l'analyse d'échec est présentée en cet article, qui étudie les scénarios probables qui se produisent en cas d'échec des systèmes de technologie avec des incertitudes. L'analyse d'échec peut être effectuée en étudiant les statistiques du comportement de système correspondant aux échantillons aléatoires de paramètres incertains qui sont distribués sous forme de la distribution conditionnelle étant donné que l'événement d'échec s'est produit. Ceci rend nécessaire la génération efficace des échantillons conditionnels, qui est en général que fortement un non trivial charge. On propose une méthode de simulation basée sur la simulation à chaînes de Markov Monte Carlo pour produire efficacement des échantillons conditionnels. Elle se sert des échantillons produits de la simulation de prélèvement d'importance quand la fiabilité d'exécution est calculée. Les échantillons conditionnels peuvent être employés pour faire la moyenne statistique pour rapporter à évaluation impartiale et conformée des espérances conditionnelles d'intérêt pour l'analyse d'échec. Des exemples sont donnés pour illustrer l'application de la méthode proposée de simulation à l'analyse probabiliste d'échec des systèmes structuraux statiques et dynamiques. En ligne : cskau@ntu.edu.sg

Exploring the Use of Three-Dimensional Dispersion to Damp Building Vibrations / MacBain, Keith in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 312-319 p. Titre : Exploring the Use of Three-Dimensional Dispersion to Damp Building Vibrations Titre original : Utilisation Explorée de la Dispersion Tridimensionnelle pour Atténuer des Vibrations de Bâtiment Type de document : texte imprimé Auteurs : MacBain, Keith, Auteur ; Spillers, William R., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique Article en page(s) : 312-319 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Vibration  Vibration  control  Earthquake  engineering  Damping  Commande  de  vibration  Technologie  de  tremblement  de  terre  Atténuation Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This paper explores the use of mass/stiffness eccentricity in simple buildings to damp the response to excitation due to base motion. Examples include one- and two-story buildings when discussing low-rise structures and shear beams when discussing taller structures. Base motions include a simple step function and earthquake input. A broad range of efficiencies is achieved depending upon the system eccentricity and the available viscous damping. Asymptotic efficiencies of 50% are indicated in some cases. Optimal parameters are discussed. Cet Article explore l'utilisation de l'excentricité de masse de rigidité dans les bâtiments simples d'atténuer la réponse à l'excitation due au mouvement bas. Les exemples incluent un et deux bâtiments d'histoire en discutant de bas structures d'élévation et faisceaux de cisaillement en discutant des structures plus grandes. Les mouvements bas incluent une fonction d'étape et une entrée simples de tremblement de terre. Une large gamme des efficacités est dépendre réalisé de l'excentricité de système et l'atténuation visqueuse disponible. Des efficacités asymptotiques de 50% sont indiquées dans certains cas. Des paramètres optimaux sont discutés. En ligne : spillers@adm.njit.edu [article] Exploring the Use of Three-Dimensional Dispersion to Damp Building Vibrations = Utilisation Explorée de la Dispersion Tridimensionnelle pour Atténuer des Vibrations de Bâtiment [texte imprimé] / MacBain, Keith, Auteur ; Spillers, William R., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique . - 312-319 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 312-319 p. Mots-clés : Vibration  Vibration  control  Earthquake  engineering  Damping  Commande  de  vibration  Technologie  de  tremblement  de  terre  Atténuation Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This paper explores the use of mass/stiffness eccentricity in simple buildings to damp the response to excitation due to base motion. Examples include one- and two-story buildings when discussing low-rise structures and shear beams when discussing taller structures. Base motions include a simple step function and earthquake input. A broad range of efficiencies is achieved depending upon the system eccentricity and the available viscous damping. Asymptotic efficiencies of 50% are indicated in some cases. Optimal parameters are discussed. Cet Article explore l'utilisation de l'excentricité de masse de rigidité dans les bâtiments simples d'atténuer la réponse à l'excitation due au mouvement bas. Les exemples incluent un et deux bâtiments d'histoire en discutant de bas structures d'élévation et faisceaux de cisaillement en discutant des structures plus grandes. Les mouvements bas incluent une fonction d'étape et une entrée simples de tremblement de terre. Une large gamme des efficacités est dépendre réalisé de l'excentricité de système et l'atténuation visqueuse disponible. Des efficacités asymptotiques de 50% sont indiquées dans certains cas. Des paramètres optimaux sont discutés. En ligne : spillers@adm.njit.edu

Shallow Water Wave Propagation in Convectively Accelerating Open-Channel Flow Induced by the Tailwater Effect / Tsai, Christina W. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 320-336 p. Titre : Shallow Water Wave Propagation in Convectively Accelerating Open-Channel Flow Induced by the Tailwater Effect Titre original : Propagation peu Profonde de Vague de l'Eau en Accélérant Convecteur l'Ecoulement Ouvert de la Manche Induit par l'Effet de l'Eau d'Aval Type de document : texte imprimé Auteurs : Tsai, Christina W., Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique ; Yen, Ben C., Auteur ; Chow, V. T., Auteur Article en page(s) : 320-336 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Hydraulics  Tailwater  Flow  resistance  Open  channel  flow  Shallow  water  Wave  propagation  Hydraulique  Eau  d'aval  Résiatance  d'écoulement  Ecoulement  ouvert  de  canal  Eau  peu  profonde  Propagation  de  vague Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Propagation of shallow water waves in viscous open-channel flows that are convectively accelerating or decelerating under gradually varying water surface profiles is theoretically investigated. Issues related to the hydrodynamics of wave propagation in a rectangular open channel are studied: the effect of viscosity in terms of the Manning coefficient; the effect of gravity in terms of the Froude number; wave translation and attenuation characteristics; nonlinearity and wave shock; the role of tailwater in wave propagation; and free surface instability. A uniformly valid nonlinear solution to describe the unsteady gradually varying flow throughout the complete wave propagation domain at and away from the kinematic wave shock as well as near the downstream boundary that exhibits the tailwater effect is derived by employing the matched asymptotic method. Different scenarios of hydraulically spatially varying surface profiles such as M1, M2, and S1 type profiles are discussed. Results from the nonlinear wave analysis are further interpreted and the influence of the tailwater effect is identified. In addition to the nonlinear wave analysis, a linear stability analysis is introduced to quantify the impact from such water surface profiles on the free surface instability. It is shown that the asymptotic flow structure is composed of three distinct regions: an outer region that is driven by gravity and channel resistance; a near wave shock region dominated by the convective inertia, pressure gradient, gravity and channel resistance; and a downstream boundary impact region where the convective inertia, pressure gradient, gravity and channel resistance terms are of importance. The tailwater effect is demonstrated influential to the flow structure, free surface stability, wave transmission mechanism, and hydrostatic pressure gradient in flow. La Propagation des vagues peu profondes de l'eau dans les écoulements ouverts visqueux de canal qui sont convecteur accélérants ou ralentissants sous des profils extérieurs graduellement variables de l'eau est théoriquement étudiée. Les issues se sont reliées à la dynamique hydraulique de la propagation de vague dans un canal ouvert rectangulaire sont étudiées : l'effet de la viscosité en termes de coefficient équipant ; l'effet de la pesanteur en termes de nombre de Froude ; caractéristiques de traduction et d'atténuation de vague ; non linéarités et choc de vague ; le rôle de l'eau de queue dans la propagation de vague ; et instabilité extérieure libre. Une solution non-linéaire uniformément valide pour décrire l'écoulement graduellement variable instable dans tout le domaine complet de propagation de vague et loin derrière le choc cinématique de vague comme près vers le bas de la frontière de jet qui montre l'effet de l'eau d'aval est dérivé en utilisant la méthode asymptotique assortie. Différents scénarios des profils extérieurs hydrauliquement dans l'espace variables tels que M1, m2, et S1 le type profils sont discutés. Des résultats de l'analyse non linéaire de vague sont encore interprétés et l'influence de l'effet de l'eau d'aval est identifiée. En plus de l'analyse non linéaire de vague, une analyse linéaire de stabilité est présentée pour mesurer l'impact de tels profils de surface de l'eau sur l'instabilité extérieure libre. On lui montre que la structure asymptotique d'écoulement se compose de trois régions distinctes : une région externe qui est conduite par résistance de pesanteur et de canal ; une région proche de choc de vague a dominé par l'inertie, le gradient de pression, la pesanteur et la résistance convecteurs de canal ; et une région descendant d'impact de frontière où l'inertie, le gradient de pression, la pesanteur et les limites convecteurs de résistance de canal sont d'importance. L'effet de l'eau d'aval est influent démontré à la structure d'écoulement, à la stabilité extérieure libre, au mécanisme de transmission de vague, et au gradient hydrostatique de pression dans l'écoulement. En ligne : ctsai4@eng.buffalo.edu [article] Shallow Water Wave Propagation in Convectively Accelerating Open-Channel Flow Induced by the Tailwater Effect = Propagation peu Profonde de Vague de l'Eau en Accélérant Convecteur l'Ecoulement Ouvert de la Manche Induit par l'Effet de l'Eau d'Aval [texte imprimé] / Tsai, Christina W., Auteur ; Wang, Keh-Han, Editeur scientifique ; Yen, Ben C., Auteur ; Chow, V. T., Auteur . - 320-336 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 320-336 p. Mots-clés : Hydraulics  Tailwater  Flow  resistance  Open  channel  flow  Shallow  water  Wave  propagation  Hydraulique  Eau  d'aval  Résiatance  d'écoulement  Ecoulement  ouvert  de  canal  Eau  peu  profonde  Propagation  de  vague Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Propagation of shallow water waves in viscous open-channel flows that are convectively accelerating or decelerating under gradually varying water surface profiles is theoretically investigated. Issues related to the hydrodynamics of wave propagation in a rectangular open channel are studied: the effect of viscosity in terms of the Manning coefficient; the effect of gravity in terms of the Froude number; wave translation and attenuation characteristics; nonlinearity and wave shock; the role of tailwater in wave propagation; and free surface instability. A uniformly valid nonlinear solution to describe the unsteady gradually varying flow throughout the complete wave propagation domain at and away from the kinematic wave shock as well as near the downstream boundary that exhibits the tailwater effect is derived by employing the matched asymptotic method. Different scenarios of hydraulically spatially varying surface profiles such as M1, M2, and S1 type profiles are discussed. Results from the nonlinear wave analysis are further interpreted and the influence of the tailwater effect is identified. In addition to the nonlinear wave analysis, a linear stability analysis is introduced to quantify the impact from such water surface profiles on the free surface instability. It is shown that the asymptotic flow structure is composed of three distinct regions: an outer region that is driven by gravity and channel resistance; a near wave shock region dominated by the convective inertia, pressure gradient, gravity and channel resistance; and a downstream boundary impact region where the convective inertia, pressure gradient, gravity and channel resistance terms are of importance. The tailwater effect is demonstrated influential to the flow structure, free surface stability, wave transmission mechanism, and hydrostatic pressure gradient in flow. La Propagation des vagues peu profondes de l'eau dans les écoulements ouverts visqueux de canal qui sont convecteur accélérants ou ralentissants sous des profils extérieurs graduellement variables de l'eau est théoriquement étudiée. Les issues se sont reliées à la dynamique hydraulique de la propagation de vague dans un canal ouvert rectangulaire sont étudiées : l'effet de la viscosité en termes de coefficient équipant ; l'effet de la pesanteur en termes de nombre de Froude ; caractéristiques de traduction et d'atténuation de vague ; non linéarités et choc de vague ; le rôle de l'eau de queue dans la propagation de vague ; et instabilité extérieure libre. Une solution non-linéaire uniformément valide pour décrire l'écoulement graduellement variable instable dans tout le domaine complet de propagation de vague et loin derrière le choc cinématique de vague comme près vers le bas de la frontière de jet qui montre l'effet de l'eau d'aval est dérivé en utilisant la méthode asymptotique assortie. Différents scénarios des profils extérieurs hydrauliquement dans l'espace variables tels que M1, m2, et S1 le type profils sont discutés. Des résultats de l'analyse non linéaire de vague sont encore interprétés et l'influence de l'effet de l'eau d'aval est identifiée. En plus de l'analyse non linéaire de vague, une analyse linéaire de stabilité est présentée pour mesurer l'impact de tels profils de surface de l'eau sur l'instabilité extérieure libre. On lui montre que la structure asymptotique d'écoulement se compose de trois régions distinctes : une région externe qui est conduite par résistance de pesanteur et de canal ; une région proche de choc de vague a dominé par l'inertie, le gradient de pression, la pesanteur et la résistance convecteurs de canal ; et une région descendant d'impact de frontière où l'inertie, le gradient de pression, la pesanteur et les limites convecteurs de résistance de canal sont d'importance. L'effet de l'eau d'aval est influent démontré à la structure d'écoulement, à la stabilité extérieure libre, au mécanisme de transmission de vague, et au gradient hydrostatique de pression dans l'écoulement. En ligne : ctsai4@eng.buffalo.edu

Robust Control for Structural Systems with Unstructured Uncertainties / Wang, Sheng-Guo in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 337-346 p. Titre : Robust Control for Structural Systems with Unstructured Uncertainties Titre original : Commande Robuste pour les Systèmes Structuraux avec des Incertitudes Non Structurées Type de document : texte imprimé Auteurs : Wang, Sheng-Guo, Auteur ; Roschke, Paul N., Auteur ; Yeh, H. Y. ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique Article en page(s) : 337-346 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Structural  control  Robust  design  Vibration  design  Earthquakes  Simulation  Uncertainty  principles  Commande  structurale  Conception  robuste  Conception  de  vibration  Tremblements  de  terre  Principes  d'incertitude Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Natural hazards, such as earthquakes and strong wind events, place large forces on tall, slender structures and on long-span bridges. In view of the numerous uncertainties due to model errors, stress calculations, material properties, and environmental loads, the structural system is uncertain. Here, the Lagrangian representation is modeled as an uncertain state-space model. The paper develops a robust active control approach with uncertainties in not only the system and control input matrices, but also the disturbance input matrices. Robust active control provides both robust relative stability and H∞ disturbance attenuation. The H norm of the transfer function from the external disturbance forces (e.g., earthquake, wind, etc.) to the observed system states is restricted by a prescribed attenuation index. The uncertainties considered herein are norm-bounded unstructured uncertainties. Preservation of H2 optimality of robust structural control is also revealed. The results may be further extended to structured uncertainties. A numerical example illustrates that the approach may be applied to robust control of structural systems under earthquake excitation. Risques normaux, tels que les tremblements de terre et les événements forts de vent, grandes forces d'endroit sur les structures grandes et minces et sur des ponts d'long-envergure. En raison des nombreuses incertitudes dues aux erreurs modèles, aux calculs d'effort, aux propriétés matérielles, et aux charges environnementales, le système structural est incertain. Ici, la représentation lagrangienne est modelée comme modèle incertain de l'état-espace. Le papier développe une approche active robuste de commande avec des incertitudes dans les matrices non seulement de système et d'entrée de commande, mais également les matrices d'entrée de perturbation. La commande active robuste fournit les deux la stabilité relative robuste et le H∞ ; atténuation de perturbation. La norme de H de la fonction de transfert des forces externes de perturbation (par exemple, tremblement de terre, vent, etc...) au système observé les états est limités par un index prescrit d'atténuation. Les incertitudes considérées ci-dessus sont des incertitudes non structurées norme-délimitées. La conservation de l'optimalitéde H 2 de la commande structurale robuste est également indiquée. Les résultats peuvent être encore prolongés aux incertitudes structurées. Un exemple numérique illustre que l'approche peut être appliquée à la commande robuste des systèmes structuraux sous l'excitation de tremblement de terre. En ligne : swang@uncc.edu, p-roschke@tamu.edu, h_yeh@pvamu.edu [article] Robust Control for Structural Systems with Unstructured Uncertainties = Commande Robuste pour les Systèmes Structuraux avec des Incertitudes Non Structurées [texte imprimé] / Wang, Sheng-Guo, Auteur ; Roschke, Paul N., Auteur ; Yeh, H. Y. ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique . - 337-346 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 337-346 p. Mots-clés : Structural  control  Robust  design  Vibration  design  Earthquakes  Simulation  Uncertainty  principles  Commande  structurale  Conception  robuste  Conception  de  vibration  Tremblements  de  terre  Principes  d'incertitude Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Natural hazards, such as earthquakes and strong wind events, place large forces on tall, slender structures and on long-span bridges. In view of the numerous uncertainties due to model errors, stress calculations, material properties, and environmental loads, the structural system is uncertain. Here, the Lagrangian representation is modeled as an uncertain state-space model. The paper develops a robust active control approach with uncertainties in not only the system and control input matrices, but also the disturbance input matrices. Robust active control provides both robust relative stability and H∞ disturbance attenuation. The H norm of the transfer function from the external disturbance forces (e.g., earthquake, wind, etc.) to the observed system states is restricted by a prescribed attenuation index. The uncertainties considered herein are norm-bounded unstructured uncertainties. Preservation of H2 optimality of robust structural control is also revealed. The results may be further extended to structured uncertainties. A numerical example illustrates that the approach may be applied to robust control of structural systems under earthquake excitation. Risques normaux, tels que les tremblements de terre et les événements forts de vent, grandes forces d'endroit sur les structures grandes et minces et sur des ponts d'long-envergure. En raison des nombreuses incertitudes dues aux erreurs modèles, aux calculs d'effort, aux propriétés matérielles, et aux charges environnementales, le système structural est incertain. Ici, la représentation lagrangienne est modelée comme modèle incertain de l'état-espace. Le papier développe une approche active robuste de commande avec des incertitudes dans les matrices non seulement de système et d'entrée de commande, mais également les matrices d'entrée de perturbation. La commande active robuste fournit les deux la stabilité relative robuste et le H∞ ; atténuation de perturbation. La norme de H de la fonction de transfert des forces externes de perturbation (par exemple, tremblement de terre, vent, etc...) au système observé les états est limités par un index prescrit d'atténuation. Les incertitudes considérées ci-dessus sont des incertitudes non structurées norme-délimitées. La conservation de l'optimalitéde H 2 de la commande structurale robuste est également indiquée. Les résultats peuvent être encore prolongés aux incertitudes structurées. Un exemple numérique illustre que l'approche peut être appliquée à la commande robuste des systèmes structuraux sous l'excitation de tremblement de terre. En ligne : swang@uncc.edu, p-roschke@tamu.edu, h_yeh@pvamu.edu

Robust Balance Assessment of Base-Isolated Structures / Austin, Mark A. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 347-358 p. Titre : Robust Balance Assessment of Base-Isolated Structures Titre original : Evaluation Robuste d'Equilibre des Structures d'Isolement par Base Type de document : texte imprimé Auteurs : Austin, Mark A., Auteur ; Lin, Wane-Jang, Auteur Article en page(s) : 347-358 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Energy  Computation  Finite  method  Structural  analysis  Base  isolation  Energie  Calcul  Méthode  finie  Analyse  structurale  Isolement  bas Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This paper explores the use of energy concepts in the analysis of base-isolated structures subject to severe earthquake ground motions. We formulate the energy balance equations in moving- and fixed-base coordinate frames and provide new physical insight into the time-dependent behavior of individual terms. Conventional wisdom in earthquake engineering circles is that systems with base isolation devices should be economically competitive and designed to: (1) minimize input energy, and (2) maximize the percentage of input energy dissipated by damping and inelastic mechanisms. Through the nonlinear time-history analysis of a base-isolated mass-spring system subject to an ensemble of severe ground motion inputs, we demonstrate that improvements in objective (2) often need to be balanced against increases in input energy. Hence, by itself, objective (1) presents an overly simplified view of desirable behavior. Cet article explore l'utilisation des concepts d'énergie dans l'analyse des structures d'isolement par base sujet aux mouvements au sol de tremblement de terre grave. Nous formulons les équations de bilan énergétique dans les armatures mobiles et fixes de coordonnée de base et fournissons la nouvelle perspicacité physique dans le comportement dépendant du temps de différentes limites. La sagesse conventionnelle en cercles de technologie de tremblement de terre est que les systèmes avec les dispositifs d'isolement bas devraient être économiquement concurrentiels et conçus : (1) réduisent au minimum l'énergie d'entrée, et (2) maximisent le pourcentage de l'énergie d'entrée absorbé par l'atténuation et les mécanismes non élastiques. Par l'analyse non-linéaire d'histoire de temps d'un système de masse d'isolement bas de ressort sujet à un ensemble d'entrées au sol graves de mouvement, nous démontrons que des améliorations de l'objectif (2) doivent souvent être équilibrées contre des augmentations d'énergie d'entrée. Par conséquent, par lui-même, l'objectif (1) présente une vue excessivement simplifiée du comportement souhaitable. En ligne : austin@isr.umd.edu [article] Robust Balance Assessment of Base-Isolated Structures = Evaluation Robuste d'Equilibre des Structures d'Isolement par Base [texte imprimé] / Austin, Mark A., Auteur ; Lin, Wane-Jang, Auteur . - 347-358 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 347-358 p. Mots-clés : Energy  Computation  Finite  method  Structural  analysis  Base  isolation  Energie  Calcul  Méthode  finie  Analyse  structurale  Isolement  bas Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This paper explores the use of energy concepts in the analysis of base-isolated structures subject to severe earthquake ground motions. We formulate the energy balance equations in moving- and fixed-base coordinate frames and provide new physical insight into the time-dependent behavior of individual terms. Conventional wisdom in earthquake engineering circles is that systems with base isolation devices should be economically competitive and designed to: (1) minimize input energy, and (2) maximize the percentage of input energy dissipated by damping and inelastic mechanisms. Through the nonlinear time-history analysis of a base-isolated mass-spring system subject to an ensemble of severe ground motion inputs, we demonstrate that improvements in objective (2) often need to be balanced against increases in input energy. Hence, by itself, objective (1) presents an overly simplified view of desirable behavior. Cet article explore l'utilisation des concepts d'énergie dans l'analyse des structures d'isolement par base sujet aux mouvements au sol de tremblement de terre grave. Nous formulons les équations de bilan énergétique dans les armatures mobiles et fixes de coordonnée de base et fournissons la nouvelle perspicacité physique dans le comportement dépendant du temps de différentes limites. La sagesse conventionnelle en cercles de technologie de tremblement de terre est que les systèmes avec les dispositifs d'isolement bas devraient être économiquement concurrentiels et conçus : (1) réduisent au minimum l'énergie d'entrée, et (2) maximisent le pourcentage de l'énergie d'entrée absorbé par l'atténuation et les mécanismes non élastiques. Par l'analyse non-linéaire d'histoire de temps d'un système de masse d'isolement bas de ressort sujet à un ensemble d'entrées au sol graves de mouvement, nous démontrons que des améliorations de l'objectif (2) doivent souvent être équilibrées contre des augmentations d'énergie d'entrée. Par conséquent, par lui-même, l'objectif (1) présente une vue excessivement simplifiée du comportement souhaitable. En ligne : austin@isr.umd.edu

Effects of Prescribed End Motion on the Dynamic Stability of a Shallow Arch on an Elastic Foundation / Jen-San Chen in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°3 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 359-362 p. Titre : Effects of Prescribed End Motion on the Dynamic Stability of a Shallow Arch on an Elastic Foundation Titre original : Effets de Mouvement Prescrit de Fin sur la Stabilité Dynamique d'une Voûte peu Profonde sur une Base Elastique Type de document : texte imprimé Auteurs : Jen-San Chen, Auteur ; Lin, Jian-San, Auteur ; Dewey H. Hodges, Editeur scientifique Article en page(s) : 359-362 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Arches  Stability  Elastic  foundations  Compression  Voûtes  Stabilité  Bases  élastiques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Emphasis of this note is placed on finding out whether dynamic snap-through will occur when a shallow arch resting on an elastic foundation with elastic constant β is stretched or compressed with constant speed. It is found that for β>8/7 no dynamic snap-through will occur when the arch is stretched. However, as long as β<4, dynamic snap-through is still possible when the arch is compressed. L'Accent de cette note est mis sur découvrir si dynamique casser-à travers la volonté se produisent quand une voûte peu profonde se reposant sur une base élastique avec la constante élastique β ; est étiré ou comprimé avec la vitesse constante. On le constate que pour β>8/7 aucun dynamique casser-à travers la volonté ne se produit quand la voûte est étirée. Cependant, aussi longtemps que β<4, dynamique casser-à travers est encore possible quand la voûte est comprimée. En ligne : jschen@ccms.ntu.edu.tw [article] Effects of Prescribed End Motion on the Dynamic Stability of a Shallow Arch on an Elastic Foundation = Effets de Mouvement Prescrit de Fin sur la Stabilité Dynamique d'une Voûte peu Profonde sur une Base Elastique [texte imprimé] / Jen-San Chen, Auteur ; Lin, Jian-San, Auteur ; Dewey H. Hodges, Editeur scientifique . - 359-362 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 359-362 p. Mots-clés : Arches  Stability  Elastic  foundations  Compression  Voûtes  Stabilité  Bases  élastiques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Emphasis of this note is placed on finding out whether dynamic snap-through will occur when a shallow arch resting on an elastic foundation with elastic constant β is stretched or compressed with constant speed. It is found that for β>8/7 no dynamic snap-through will occur when the arch is stretched. However, as long as β<4, dynamic snap-through is still possible when the arch is compressed. L'Accent de cette note est mis sur découvrir si dynamique casser-à travers la volonté se produisent quand une voûte peu profonde se reposant sur une base élastique avec la constante élastique β ; est étiré ou comprimé avec la vitesse constante. On le constate que pour β>8/7 aucun dynamique casser-à travers la volonté ne se produit quand la voûte est étirée. Cependant, aussi longtemps que β<4, dynamique casser-à travers est encore possible quand la voûte est comprimée. En ligne : jschen@ccms.ntu.edu.tw

Exemplaires

Bibliothèque Ecole Nationale Polytechnique d'Alger

Accueil

Se connecter

Météo

Adresse