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Ajouter le résultat dans votre panierFracture Mechanics Based Model for Joints under Cyclic Loading / Puntel, Eric in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N°11 (Novembre 2006)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1151-1159 p.
Titre : Fracture Mechanics Based Model for Joints under Cyclic Loading Titre original : Modède de Mécaniques de Rupture Basées pour des Joints sous le Chargement Cyclique Type de document : texte imprimé Auteurs : Puntel, Eric, Auteur ; Bolzon, Gabriella, Auteur ; Saouma, Victor E. ; Xi, Yunping, Editeur scientifique Article en page(s) : 1151-1159 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fractures Joints Cyclic loads Interfaces Ruptures Joints Charges cycliques Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A generalized interface model for joints and cracks in quasi-brittle materials is formulated. The proposed model marries an existing fracture mechanics based one developed for monotonic loading of concrete with another frictional based model developed for the cyclic response of rock joints to address the (reverse) cyclic response of rough surfaces in the presence of cohesive stresses. The properties of the model and its capability to capture several experimentally observed behaviors are shown by the numerical simulations performed. This joint constitutive model is particularly suitable to simulate the seismic response of dam/rock joints subjected to seismic excitation, or of concrete joints under reverse cyclic loading.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : eric.puntel@polimi.it, gabriella.Bolzon@polimi.it, saouma@civil.colorado.edu [article] Fracture Mechanics Based Model for Joints under Cyclic Loading = Modède de Mécaniques de Rupture Basées pour des Joints sous le Chargement Cyclique [texte imprimé] / Puntel, Eric, Auteur ; Bolzon, Gabriella, Auteur ; Saouma, Victor E. ; Xi, Yunping, Editeur scientifique . - 1151-1159 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1151-1159 p.
Mots-clés : Fractures Joints Cyclic loads Interfaces Ruptures Joints Charges cycliques Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A generalized interface model for joints and cracks in quasi-brittle materials is formulated. The proposed model marries an existing fracture mechanics based one developed for monotonic loading of concrete with another frictional based model developed for the cyclic response of rock joints to address the (reverse) cyclic response of rough surfaces in the presence of cohesive stresses. The properties of the model and its capability to capture several experimentally observed behaviors are shown by the numerical simulations performed. This joint constitutive model is particularly suitable to simulate the seismic response of dam/rock joints subjected to seismic excitation, or of concrete joints under reverse cyclic loading.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : eric.puntel@polimi.it, gabriella.Bolzon@polimi.it, saouma@civil.colorado.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1160-1167 p.
Titre : Shear-Flexural Buckling of Cantilever Columns under Uniformly Distributed Load Titre original : Boucle Flexueuse de Cisaillement des Colonnes en Porte-à-Faux sous la Charge Uniformément Distribuée Type de document : texte imprimé Auteurs : Bakker, M. C. M., Auteur ; Rasheed, Hayder A., Editeur scientifique Article en page(s) : 1160-1167 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Buckling Columns Energy methods Shear Stability analysis Structural stability Boucle Colonnes Méthodes d'énergie Cisaillement Stabilité structurale Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Approximate buckling formulas for shear—flexural buckling of cantilever columns subjected to a uniformly distributed load are derived, based on Timoshenko’s energy method. In this method the deflection curve at buckling is approximated by a trial function. Instead of trying to describe all possible buckling modes with one trial function, two trial functions are used: one to describe shear dominated localized buckling, another to describe bending dominated global buckling. It is investigated whether the bending dominated global buckling modes can best be described using polynomial functions, trigonometric functions, or a function defined by the lateral (flexural and shear) deflection of the cantilever column under uniformly distributed lateral load. The results of the derived formulas are compared to the exact solution and other approximate buckling formulas found in the literature. Attention is drawn to the fact that the shear—flexural buckling load cannot exceed the shear buckling load.
Des formules de boucle approximatives pour la boucle flexieuse de cisaillement des colonnes en porte-à-faux soumises à une charge uniformément distribuée sont dérivées, basé sur la méthode de l'énergie de Timoshenko. Dans cette méthode la courbe de débattement à la boucle est rapprochée par une fonction d'essai. Au lieu de l'essai de décrire tous les modes de boucle possibles avec une fonction d'essai, deux fonctions d'essai sont employées : on pour décrire le cisaillement de la boucle dominée localisée, une autre pour décrire plier la boucle globale dominée. Il est étudié si les modes de boucle globaux dominés de recourbement peuvent mieux être décrits en utilisant des fonctions polynômes, des fonctions trigonométriques, ou une fonction définie par (flexure et cisaillement) le débattement latéral de la colonne en porte-à-faux sous la charge latérale uniformément distribuée. Les résultats des formules dérivées sont comparés à la solution exacte et à d'autres formules de boucle approximatives trouvées dans la littérature. L'attention est appelée sur le fait que la charge de boucle flexural de cisaillement ne peut pas excéder la charge de boucle de cisaillement.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : m.c.m.bakker@bwk.tue.nl [article] Shear-Flexural Buckling of Cantilever Columns under Uniformly Distributed Load = Boucle Flexueuse de Cisaillement des Colonnes en Porte-à-Faux sous la Charge Uniformément Distribuée [texte imprimé] / Bakker, M. C. M., Auteur ; Rasheed, Hayder A., Editeur scientifique . - 1160-1167 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1160-1167 p.
Mots-clés : Buckling Columns Energy methods Shear Stability analysis Structural stability Boucle Colonnes Méthodes d'énergie Cisaillement Stabilité structurale Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Approximate buckling formulas for shear—flexural buckling of cantilever columns subjected to a uniformly distributed load are derived, based on Timoshenko’s energy method. In this method the deflection curve at buckling is approximated by a trial function. Instead of trying to describe all possible buckling modes with one trial function, two trial functions are used: one to describe shear dominated localized buckling, another to describe bending dominated global buckling. It is investigated whether the bending dominated global buckling modes can best be described using polynomial functions, trigonometric functions, or a function defined by the lateral (flexural and shear) deflection of the cantilever column under uniformly distributed lateral load. The results of the derived formulas are compared to the exact solution and other approximate buckling formulas found in the literature. Attention is drawn to the fact that the shear—flexural buckling load cannot exceed the shear buckling load.
Des formules de boucle approximatives pour la boucle flexieuse de cisaillement des colonnes en porte-à-faux soumises à une charge uniformément distribuée sont dérivées, basé sur la méthode de l'énergie de Timoshenko. Dans cette méthode la courbe de débattement à la boucle est rapprochée par une fonction d'essai. Au lieu de l'essai de décrire tous les modes de boucle possibles avec une fonction d'essai, deux fonctions d'essai sont employées : on pour décrire le cisaillement de la boucle dominée localisée, une autre pour décrire plier la boucle globale dominée. Il est étudié si les modes de boucle globaux dominés de recourbement peuvent mieux être décrits en utilisant des fonctions polynômes, des fonctions trigonométriques, ou une fonction définie par (flexure et cisaillement) le débattement latéral de la colonne en porte-à-faux sous la charge latérale uniformément distribuée. Les résultats des formules dérivées sont comparés à la solution exacte et à d'autres formules de boucle approximatives trouvées dans la littérature. L'attention est appelée sur le fait que la charge de boucle flexural de cisaillement ne peut pas excéder la charge de boucle de cisaillement.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : m.c.m.bakker@bwk.tue.nl
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1168-1176 p.
Titre : Size Effect on Strength of Quasibrittle Structures with Reentrant Corners Symmetrically Loaded in Tension Titre original : Classement de l'Effet sur la Force des Structures Quasi-Fragiles avec les Coins de Réentrée Symétriquement Chargés dans la Tension Type de document : texte imprimé Auteurs : Zdenek P. Bazant, Auteur ; Yu, Qiang, Auteur ; Xi, Yunping, Editeur scientifique Article en page(s) : 1168-1176 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Size effects Fracture Concrete Notches Stress concentration Effet de taille Concret Entailles Concentration d'effort Ruptures Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The effect of V-notches (or reentrant corners) on fracture propagation has been analyzed for brittle materials, but not for quasi—brittle materials such as concrete, marked by a large material characteristic length producing a strong size effect transitional between plasticity and linear elastic fracture mechanics. A simple size effect law for the nominal strength of quasi—brittle structures with symmetrically loaded notches, incorporating the effect of notch angle, is derived by asymptotic matching of the following five limit cases: (1) Bazant’s size effect law for quasi—brittle structures with large cracks for notch angle approaching zero; (2) absence of size effect for vanishing structure size; (3) absence of size effect for notch angle approaching π; (4) plasticity-based notch angle effect for vanishing size; and (5) the notch angle effect on crack initiation in brittle structures, which represents the large-size limit of quasibrittle structures. Accuracy for the brittle large-size limit, with notch angle effect only, is first verified by extensive finite-element analyses of bodies with various notch angles. Then a cohesive crack characterized by a softening stress-separation law is considered to emanate from the notch tip, and the same finite-element model is used to verify and calibrate the proposed law for size and angle effects in the transitional size range in which the body is not far larger than Irwin’s material characteristic length. Experimental verification of the notch angle effect is obtained by comparisons with Dunn et al.’s extensive tests of three-point-bend notched beams made of plexiglass (polymethyl methacrylate), and Seweryn’s tests of double-edge-notched tension specimens, one set made of plexiglass and another of aluminum alloy.
L'effet des entailles en V (ou des coins de réentrée) sur la propagation de rupture a été analysé pour les matériaux fragiles, mais pas des matériaux de quasi fragile tels que le béton, marqué par une grande longueur caractéristique matérielle produisant un effet fort de taille transitoire entre la plasticité et la mécanique élastique linéaire de rupture. Une loi simple d'effet de taille pour la force nominale des structures de quasi fragile avec les entailles symétriquement chargées, incorporant l'effet de l'angle d'entaille, est dérivée par l'assortiment asymptotique des cinq cas suivants de limite : (1) loi d'effet de taille de Bazant’s pour des structures de quasi fragile avec de grandes fissures pour l'angle d'entaille approchant zéro ; (2) absence d'effet de taille pour disparaître la taille de structure ; (3) absence d'effet de taille pour l'angle d'entaille approchant π ; ; (4) effet plasticité-basé d'angle d'entaille pour disparaître la taille ; et (5) l'effet d'angle d'entaille sur le déclenchement de fente en structures fragiles, qui représente la limite de grande taille des structures de quasi fragile. L'exactitude pour la limite de grande taille fragile, avec l'effet d'angle d'entaille seulement, est d'abord vérifiée par des analyses étendues d'élément fini des corps avec de divers angles d'entaille. Alors une fente cohésive caractérisée par une loi se ramollissante de soumettre à une contrainte-séparation est considérée comme émanere du bout d'entaille, et le même modèle d'élément fini est employé pour vérifier et calibrer la loi proposée pour des effets de taille et d'angle en classe de grandeur transitoire dans laquelle le corps n'est pas bien plus grand que la longueur de caractéristique de matériel d'Irwin’s. La vérification expérimentale de l'effet d'angle d'entaille est obtenue par des comparaisons avec Dunn et les essais étendus d'al.’s de trois-point-plient les faisceaux entaillés faits de plexi glass (méthacrylate de polymethyl), et les essais de Seweryn’s des spécimens double-bord-entaillés de tension, d'un ensemble fait de plexiglass et des autres de l'alliage d'aluminium.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : z-bazant@northwestern.edu, qiangyu@northwestern.edu [article] Size Effect on Strength of Quasibrittle Structures with Reentrant Corners Symmetrically Loaded in Tension = Classement de l'Effet sur la Force des Structures Quasi-Fragiles avec les Coins de Réentrée Symétriquement Chargés dans la Tension [texte imprimé] / Zdenek P. Bazant, Auteur ; Yu, Qiang, Auteur ; Xi, Yunping, Editeur scientifique . - 1168-1176 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1168-1176 p.
Mots-clés : Size effects Fracture Concrete Notches Stress concentration Effet de taille Concret Entailles Concentration d'effort Ruptures Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The effect of V-notches (or reentrant corners) on fracture propagation has been analyzed for brittle materials, but not for quasi—brittle materials such as concrete, marked by a large material characteristic length producing a strong size effect transitional between plasticity and linear elastic fracture mechanics. A simple size effect law for the nominal strength of quasi—brittle structures with symmetrically loaded notches, incorporating the effect of notch angle, is derived by asymptotic matching of the following five limit cases: (1) Bazant’s size effect law for quasi—brittle structures with large cracks for notch angle approaching zero; (2) absence of size effect for vanishing structure size; (3) absence of size effect for notch angle approaching π; (4) plasticity-based notch angle effect for vanishing size; and (5) the notch angle effect on crack initiation in brittle structures, which represents the large-size limit of quasibrittle structures. Accuracy for the brittle large-size limit, with notch angle effect only, is first verified by extensive finite-element analyses of bodies with various notch angles. Then a cohesive crack characterized by a softening stress-separation law is considered to emanate from the notch tip, and the same finite-element model is used to verify and calibrate the proposed law for size and angle effects in the transitional size range in which the body is not far larger than Irwin’s material characteristic length. Experimental verification of the notch angle effect is obtained by comparisons with Dunn et al.’s extensive tests of three-point-bend notched beams made of plexiglass (polymethyl methacrylate), and Seweryn’s tests of double-edge-notched tension specimens, one set made of plexiglass and another of aluminum alloy.
L'effet des entailles en V (ou des coins de réentrée) sur la propagation de rupture a été analysé pour les matériaux fragiles, mais pas des matériaux de quasi fragile tels que le béton, marqué par une grande longueur caractéristique matérielle produisant un effet fort de taille transitoire entre la plasticité et la mécanique élastique linéaire de rupture. Une loi simple d'effet de taille pour la force nominale des structures de quasi fragile avec les entailles symétriquement chargées, incorporant l'effet de l'angle d'entaille, est dérivée par l'assortiment asymptotique des cinq cas suivants de limite : (1) loi d'effet de taille de Bazant’s pour des structures de quasi fragile avec de grandes fissures pour l'angle d'entaille approchant zéro ; (2) absence d'effet de taille pour disparaître la taille de structure ; (3) absence d'effet de taille pour l'angle d'entaille approchant π ; ; (4) effet plasticité-basé d'angle d'entaille pour disparaître la taille ; et (5) l'effet d'angle d'entaille sur le déclenchement de fente en structures fragiles, qui représente la limite de grande taille des structures de quasi fragile. L'exactitude pour la limite de grande taille fragile, avec l'effet d'angle d'entaille seulement, est d'abord vérifiée par des analyses étendues d'élément fini des corps avec de divers angles d'entaille. Alors une fente cohésive caractérisée par une loi se ramollissante de soumettre à une contrainte-séparation est considérée comme émanere du bout d'entaille, et le même modèle d'élément fini est employé pour vérifier et calibrer la loi proposée pour des effets de taille et d'angle en classe de grandeur transitoire dans laquelle le corps n'est pas bien plus grand que la longueur de caractéristique de matériel d'Irwin’s. La vérification expérimentale de l'effet d'angle d'entaille est obtenue par des comparaisons avec Dunn et les essais étendus d'al.’s de trois-point-plient les faisceaux entaillés faits de plexi glass (méthacrylate de polymethyl), et les essais de Seweryn’s des spécimens double-bord-entaillés de tension, d'un ensemble fait de plexiglass et des autres de l'alliage d'aluminium.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : z-bazant@northwestern.edu, qiangyu@northwestern.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1177-1186 p.
Titre : Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Beam-Columns with Bond-Slip Titre original : Analyse Non Linéaire des Colonnes Concrètes Renforcées de Faisceau avec la Glissade d'Obligation Type de document : texte imprimé Auteurs : Ayoub, Ashraf, Auteur Article en page(s) : 1177-1186 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Bond stress Slip Concrete columns Nonlinear analysis Finite elements Beam columns Effort d'obligation Colonnes concrètes Analyse non-linéaire Eléments finis Colonnes de faisceau Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper presents a new model for nonlinear analysis of reinforced concrete beam.columns with bond—slip. The model is derived from a two-field mixed formulation with independent approximation of forces and displacements. The state determination algorithm for the implementation of the model in a general purpose nonlinear finite-element analysis program is presented and its stability characteristics are discussed. Both, bond—slip and pull-out effects, are represented in the model. The paper concludes with a correlation study to investigate the validity of the model. The study confirmed the accuracy of the model in representing global and particularly local parameters.
Cet article présente un nouveau modèle pour l'analyse non-linéaire de colonnes de faisceau concret renforcé avec la glissade d'obligation. Le modèle est dérivé d'une formulation mélangée deux par champs avec l'approximation indépendante des forces et des déplacements. L'algorithme de détermination d'état pour l'exécution du modèle dans un programme fini non linéaire d'analyse d'élément d'usage universel est présenté et ses caractéristiques de stabilité sont discutées. Tous les deux, obligation-glissade et retirent des effets, sont représentés dans le modèle. Le papier conclut avec une étude de corrélation pour étudier la validité du modèle. L'étude a confirmé l'exactitude du modèle en représentant global et en particulier des paramètres locaux.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : ayoub@umr.edu [article] Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Beam-Columns with Bond-Slip = Analyse Non Linéaire des Colonnes Concrètes Renforcées de Faisceau avec la Glissade d'Obligation [texte imprimé] / Ayoub, Ashraf, Auteur . - 1177-1186 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1177-1186 p.
Mots-clés : Bond stress Slip Concrete columns Nonlinear analysis Finite elements Beam columns Effort d'obligation Colonnes concrètes Analyse non-linéaire Eléments finis Colonnes de faisceau Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper presents a new model for nonlinear analysis of reinforced concrete beam.columns with bond—slip. The model is derived from a two-field mixed formulation with independent approximation of forces and displacements. The state determination algorithm for the implementation of the model in a general purpose nonlinear finite-element analysis program is presented and its stability characteristics are discussed. Both, bond—slip and pull-out effects, are represented in the model. The paper concludes with a correlation study to investigate the validity of the model. The study confirmed the accuracy of the model in representing global and particularly local parameters.
Cet article présente un nouveau modèle pour l'analyse non-linéaire de colonnes de faisceau concret renforcé avec la glissade d'obligation. Le modèle est dérivé d'une formulation mélangée deux par champs avec l'approximation indépendante des forces et des déplacements. L'algorithme de détermination d'état pour l'exécution du modèle dans un programme fini non linéaire d'analyse d'élément d'usage universel est présenté et ses caractéristiques de stabilité sont discutées. Tous les deux, obligation-glissade et retirent des effets, sont représentés dans le modèle. Le papier conclut avec une étude de corrélation pour étudier la validité du modèle. L'étude a confirmé l'exactitude du modèle en représentant global et en particulier des paramètres locaux.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : ayoub@umr.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1187-1194 p.
Titre : Elastic Constants Identification of Composite Materials using Single Angle-Ply Laminate Titre original : Identification Elastique de Constantes des Matières Composites en Utilisant le Stratifié simple de Pli d'Anglen Type de document : texte imprimé Auteurs : Chen, C. M., Auteur ; Christian Hellmich, Editeur scientifique ; Kam, T. Y., Auteur Article en page(s) : 1187-1194 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Material properties Identification Optimization Composite materials Experimentation Laminates Propriétés matérielles Optimisation Matières composites Produits laminés Stratifie Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A method is presented for identification of elastic constants for composite materials using three measured strains of a single angle-ply laminate subjected to tensile testing. In the proposed method, the trial material constants of the angle-ply laminate are used to predict the corresponding strains in the laminate. An error function is established to measure the difference between the experimental and theoretical predictions of the strains. The identification of material constants is then formulated as a constrained minimization problem in which the material constants are determined to make the error function a global minimum. The accuracy and capability of the proposed method are demonstrated by means of a number of examples of the identification of material constants of angle-ply laminates with different lay-ups. Experimental data obtained from static tensile tests of several angle-ply laminates are used to identify the material constants of the laminates. The excellent results obtained in the experimental investigation have validated the applicability of the proposed method.
Une méthode est présentée pour l'identification des constantes élastiques pour les matières composites employant trois contraintes mesurées d'un simple angle-manient le stratifié habilement soumis à l'essai de tension. Dans la méthode proposée, les constantes matérielles d'essai du angle-manient le stratifié habilement sont employées pour prévoir les contraintes correspondantes dans le stratifié. Une fonction erreur est établie pour mesurer la différence entre les prévisions expérimentales et théoriques des contraintes. L'identification des constantes matérielles est alors formulée comme problème contraint de minimisation dans lequel les constantes matérielles sont déterminées pour faire à la fonction erreur par minimum global. L'exactitude et les possibilités de la méthode proposée sont démontrées au moyen d'un certain nombre d'exemples de l'identification des constantes matérielles de angle-manient habilement stratifie avec différent étendre-se lève. Les données expérimentales obtenues à partir des essais de tension statiques des plusieurs angle-manient habilement stratifient sont employées pour identifier les constantes matérielles du stratifient. Les excellents résultats obtenus en recherche expérimentale ont validé l'applicabilité de la méthode proposée.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : tykam@mail.nctu.edu.tw [article] Elastic Constants Identification of Composite Materials using Single Angle-Ply Laminate = Identification Elastique de Constantes des Matières Composites en Utilisant le Stratifié simple de Pli d'Anglen [texte imprimé] / Chen, C. M., Auteur ; Christian Hellmich, Editeur scientifique ; Kam, T. Y., Auteur . - 1187-1194 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1187-1194 p.
Mots-clés : Material properties Identification Optimization Composite materials Experimentation Laminates Propriétés matérielles Optimisation Matières composites Produits laminés Stratifie Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A method is presented for identification of elastic constants for composite materials using three measured strains of a single angle-ply laminate subjected to tensile testing. In the proposed method, the trial material constants of the angle-ply laminate are used to predict the corresponding strains in the laminate. An error function is established to measure the difference between the experimental and theoretical predictions of the strains. The identification of material constants is then formulated as a constrained minimization problem in which the material constants are determined to make the error function a global minimum. The accuracy and capability of the proposed method are demonstrated by means of a number of examples of the identification of material constants of angle-ply laminates with different lay-ups. Experimental data obtained from static tensile tests of several angle-ply laminates are used to identify the material constants of the laminates. The excellent results obtained in the experimental investigation have validated the applicability of the proposed method.
Une méthode est présentée pour l'identification des constantes élastiques pour les matières composites employant trois contraintes mesurées d'un simple angle-manient le stratifié habilement soumis à l'essai de tension. Dans la méthode proposée, les constantes matérielles d'essai du angle-manient le stratifié habilement sont employées pour prévoir les contraintes correspondantes dans le stratifié. Une fonction erreur est établie pour mesurer la différence entre les prévisions expérimentales et théoriques des contraintes. L'identification des constantes matérielles est alors formulée comme problème contraint de minimisation dans lequel les constantes matérielles sont déterminées pour faire à la fonction erreur par minimum global. L'exactitude et les possibilités de la méthode proposée sont démontrées au moyen d'un certain nombre d'exemples de l'identification des constantes matérielles de angle-manient habilement stratifie avec différent étendre-se lève. Les données expérimentales obtenues à partir des essais de tension statiques des plusieurs angle-manient habilement stratifient sont employées pour identifier les constantes matérielles du stratifient. Les excellents résultats obtenus en recherche expérimentale ont validé l'applicabilité de la méthode proposée.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : tykam@mail.nctu.edu.tw
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1195-1204 p.
Titre : Damage Theory Based on Composite Mechanics Titre original : Théorie de Dommages Basée sur la Mécanique Composée Type de document : texte imprimé Auteurs : Xi, Yunping, Auteur ; Eskandari-Ghadi, Morteza, Auteur ; Suwito ; Sture, Stein ; Christian Hellmich, Editeur scientifique Article en page(s) : 1195-1204 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Composite materials Strain softening Concrete Matières composites Contrainte ramollie Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A new theory of composite damage mechanics is developed. A material with damage is considered as a composite comprised of two different phases (called matrix and inclusion). Both phases are linearly elastic isotropic materials. The matrix is considered as the intact material, and the inclusion is the damaged material. Three different composite models, Voigt (parallel), Reuss (serial), and generalized self-consistent (spherical), are introduced for three types of damage distributions. These composite models are usually used for initial tangential modulus of a composite material, here we use them for secant modulus of a distressed material. Since the parallel and the serial models represent the upper and lower bounds for stiffness of materials, the composite damage theory obtains the upper and lower bounds for postpeak stress and the level of damage for the material beyond the elastic limit. The spherical model is in between the two bounds. Depending on the “elastic limit” of the inclusion, the theory can be used to describe elastic perfectly plastic behavior, strain hardening, and strain softening. Two different degradations, the linear and exponential degradations of the stress—.strain response curve are introduced. The two degradation models are used in two different failure surfaces, i.e., Tresca and Mohr—.Coulomb failure surfaces, to predict the postpeak behavior of distressed material.
Une nouvelle théorie de mécanique composée de dommages est développée. Un matériel avec des dommages est considéré comme composé consisté en deux phases différentes (appelées matrice et l'inclusion). Les deux phases sont linéairement les matériaux isotropes élastiques. La matrice est considérée comme matériel intact, et l'inclusion est le matériel endommagé. Trois modèles composés différents, Voigt (parallèle), Reuss (périodique), et art de l'auto-portrait généralisé conformé (sphérique), sont présentés pour trois types de distributions de dommages. Ces modèles composés sont habituellement employés pour le module tangentiel initial d'une matière composite, ici nous les emploient pour le module sécant d'un matériel affligé. Puisque les modèles parallèles et périodiques représentent les limites supérieures et inférieures pour la rigidité des matériaux, la théorie composée de dommages obtient les limites supérieures et inférieures pour l'effort de crête de poteau et le niveau des dommages pour le matériel au delà de la limite d'élasticité. Le modèle sphérique est entre les deux limites. Selon "la limite d'élasticité" de l'inclusion, la théorie peut être employée pour décrire le comportement d'élastique, l'écrouissage, et se ramollir parfaitement en plastique de contrainte. Deux dégradations différentes, les dégradations linéaires et exponentielles de la courbe de réponse d'effort et fatigue sont présentées. Les deux modèles de dégradation sont employés dans deux surfaces différentes d'échec, surfaces d'échec c.-à-d., de Tresca et de Mohr.Coulomb, pour prévoir le comportement de crête de poteau du matériel affligé.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 [article] Damage Theory Based on Composite Mechanics = Théorie de Dommages Basée sur la Mécanique Composée [texte imprimé] / Xi, Yunping, Auteur ; Eskandari-Ghadi, Morteza, Auteur ; Suwito ; Sture, Stein ; Christian Hellmich, Editeur scientifique . - 1195-1204 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1195-1204 p.
Mots-clés : Composite materials Strain softening Concrete Matières composites Contrainte ramollie Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A new theory of composite damage mechanics is developed. A material with damage is considered as a composite comprised of two different phases (called matrix and inclusion). Both phases are linearly elastic isotropic materials. The matrix is considered as the intact material, and the inclusion is the damaged material. Three different composite models, Voigt (parallel), Reuss (serial), and generalized self-consistent (spherical), are introduced for three types of damage distributions. These composite models are usually used for initial tangential modulus of a composite material, here we use them for secant modulus of a distressed material. Since the parallel and the serial models represent the upper and lower bounds for stiffness of materials, the composite damage theory obtains the upper and lower bounds for postpeak stress and the level of damage for the material beyond the elastic limit. The spherical model is in between the two bounds. Depending on the “elastic limit” of the inclusion, the theory can be used to describe elastic perfectly plastic behavior, strain hardening, and strain softening. Two different degradations, the linear and exponential degradations of the stress—.strain response curve are introduced. The two degradation models are used in two different failure surfaces, i.e., Tresca and Mohr—.Coulomb failure surfaces, to predict the postpeak behavior of distressed material.
Une nouvelle théorie de mécanique composée de dommages est développée. Un matériel avec des dommages est considéré comme composé consisté en deux phases différentes (appelées matrice et l'inclusion). Les deux phases sont linéairement les matériaux isotropes élastiques. La matrice est considérée comme matériel intact, et l'inclusion est le matériel endommagé. Trois modèles composés différents, Voigt (parallèle), Reuss (périodique), et art de l'auto-portrait généralisé conformé (sphérique), sont présentés pour trois types de distributions de dommages. Ces modèles composés sont habituellement employés pour le module tangentiel initial d'une matière composite, ici nous les emploient pour le module sécant d'un matériel affligé. Puisque les modèles parallèles et périodiques représentent les limites supérieures et inférieures pour la rigidité des matériaux, la théorie composée de dommages obtient les limites supérieures et inférieures pour l'effort de crête de poteau et le niveau des dommages pour le matériel au delà de la limite d'élasticité. Le modèle sphérique est entre les deux limites. Selon "la limite d'élasticité" de l'inclusion, la théorie peut être employée pour décrire le comportement d'élastique, l'écrouissage, et se ramollir parfaitement en plastique de contrainte. Deux dégradations différentes, les dégradations linéaires et exponentielles de la courbe de réponse d'effort et fatigue sont présentées. Les deux modèles de dégradation sont employés dans deux surfaces différentes d'échec, surfaces d'échec c.-à-d., de Tresca et de Mohr.Coulomb, pour prévoir le comportement de crête de poteau du matériel affligé.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1205-1214 p.
Titre : Compressibility Moduli for Porous Materials Incorporating Volume Fraction Titre original : Modules de Compressibilité pour les Matériaux Poreux Incorporant la Fraction de Volume Type de document : texte imprimé Auteurs : Bennethum, Lynn Schreyer, Auteur ; Abousleiman, Younane, Editeur scientifique Article en page(s) : 1205-1214 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Thermodynamics Pressures Porous materials Compressibility Porosity Thermodynamique Pressions Matériaux poreux Compressibilité Porosité Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Traditional deformation parameters such as drained, unjacketed, and pseudo-bulk compressibilities are developed for a saturated porous medium, assuming they can be uniquely determined by measuring the liquid pressure, confining pressure, and changes in volume. Physically, however, the liquid volume fraction (porosity for a saturated porous medium) plays an important role, yet it is not directly measurable. In this paper the compressibilities are defined in terms of the experiments used to evaluate them and then mathematically related to the compressibilities of the liquid and solid phases and the volume fraction. The results can then be used to determine the effects of the volume fraction and compressibilities of each phase on the deformation properties of the porous medium. This theory is then shown to be a generalization of previous work, and comparisons are made with previously derived relationships of Zimmerman, Biot, and Gassmann.
Les paramètres traditionnels de déformation tels que vidangé, sans enveloppe à circulation, et de pseudo compressibilities en bloc sont développés pour un milieu poreux saturé, supposant ils peuvent être uniquement déterminés en mesurant la pression liquide, la pression d'emprisonnement, et des changements de volume. Physiquement, cependant, la fraction de volume de liquide (porosité pour un milieu poreux saturé) joue un rôle important, pourtant lui n'est pas directement mesurable. En cet article les compressibilities sont définis en termes d'expériences employées pour les évaluer et alors mathématiquement liées aux compressibilities du liquide et les phases pleines et la fraction de volume. Les résultats peuvent alors être employés pour déterminer les effets de la fraction de volume et des compressibilities de chaque phase sur les déformabilités du milieu poreux. Cette théorie s'avère alors une généralisation des travaux précédents, et des comparaisons sont faites avec des rapports précédemment dérivés de Zimmerman, de Biot, et de Gassmann.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : lynn.bennethum@cudenver.edu [article] Compressibility Moduli for Porous Materials Incorporating Volume Fraction = Modules de Compressibilité pour les Matériaux Poreux Incorporant la Fraction de Volume [texte imprimé] / Bennethum, Lynn Schreyer, Auteur ; Abousleiman, Younane, Editeur scientifique . - 1205-1214 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1205-1214 p.
Mots-clés : Thermodynamics Pressures Porous materials Compressibility Porosity Thermodynamique Pressions Matériaux poreux Compressibilité Porosité Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Traditional deformation parameters such as drained, unjacketed, and pseudo-bulk compressibilities are developed for a saturated porous medium, assuming they can be uniquely determined by measuring the liquid pressure, confining pressure, and changes in volume. Physically, however, the liquid volume fraction (porosity for a saturated porous medium) plays an important role, yet it is not directly measurable. In this paper the compressibilities are defined in terms of the experiments used to evaluate them and then mathematically related to the compressibilities of the liquid and solid phases and the volume fraction. The results can then be used to determine the effects of the volume fraction and compressibilities of each phase on the deformation properties of the porous medium. This theory is then shown to be a generalization of previous work, and comparisons are made with previously derived relationships of Zimmerman, Biot, and Gassmann.
Les paramètres traditionnels de déformation tels que vidangé, sans enveloppe à circulation, et de pseudo compressibilities en bloc sont développés pour un milieu poreux saturé, supposant ils peuvent être uniquement déterminés en mesurant la pression liquide, la pression d'emprisonnement, et des changements de volume. Physiquement, cependant, la fraction de volume de liquide (porosité pour un milieu poreux saturé) joue un rôle important, pourtant lui n'est pas directement mesurable. En cet article les compressibilities sont définis en termes d'expériences employées pour les évaluer et alors mathématiquement liées aux compressibilities du liquide et les phases pleines et la fraction de volume. Les résultats peuvent alors être employés pour déterminer les effets de la fraction de volume et des compressibilities de chaque phase sur les déformabilités du milieu poreux. Cette théorie s'avère alors une généralisation des travaux précédents, et des comparaisons sont faites avec des rapports précédemment dérivés de Zimmerman, de Biot, et de Gassmann.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : lynn.bennethum@cudenver.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1215-1223 p.
Titre : Simulation of Crack Propagation in Asphalt Concrete using an Intrinsic Cohesive Zone Model Titre original : Simulation de Propagation de Fissure en Béton d'Asphalte en Utilisant un Modèle Cohésif Intrinsèque de Zone Type de document : texte imprimé Auteurs : Song, Seong Hyeok, Auteur ; Glaucio H. Paulino, Auteur ; Buttlar, William G. ; Masud, Arif, Editeur scientifique Article en page(s) : 1215-1223 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fractures Asphalt concrete Finite element method Cracking Simulation Ruptures Béton d'asphalte Méthode d'élément fini Fendre Criquage Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This is a practical paper which consists of investigating fracture behavior in asphalt concrete using an intrinsic cohesive zone model (CZM). The separation and traction response along the cohesive zone ahead of a crack tip is governed by an exponential cohesive law specifically tailored to describe cracking in asphalt pavement materials by means of softening associated with the cohesive law. Finite-element implementation of the CZM is accomplished by means of a user subroutine using the user element capability of the ABAQUS software, which is verified by simulation of the double cantilever beam test and by comparison to closed-form solutions. The cohesive parameters of finite material strength and cohesive fracture energy are calibrated in conjunction with the single-edge notched beam [SE(B)] test. The CZM is then extended to simulate mixed-mode crack propagation in the SE(B) test. Cohesive elements are inserted over an area to allow cracks to propagate in any direction. It is shown that the simulated crack trajectory compares favorably with that of experimental results.
C'est un papier pratique qui se compose à étudier le comportement de rupture en béton d'asphalte en utilisant un modèle cohésif intrinsèque de zone (CZM). La séparation et la réponse de traction le long de la zone cohésive en avant d'un bout de fente est régie par une loi cohésive exponentielle spécifiquement travaillée pour décrire fendre en matériaux de trottoir d'asphalte au moyen de se ramollir lié à la loi cohésive. l'exécution d'élément fini du CZM est accomplie au moyen d'un sous-programme d'utilisateur en utilisant les possibilités d'élément d'utilisateur du logiciel d'ABAQUS, qui est vérifié par la simulation du double essai en porte-à-faux de faisceau et par comparaison aux solutions fermées de forme. Les paramètres cohésifs de la force matérielle finie et de l'énergie cohésive de rupture sont calibrés en même temps que l'essai entaillé single-edge du faisceau [ SE(B) ]. Le CZM est alors prolongé pour simuler la propagation de fissure mélangée de mode dans l'essai de SE(B). Des éléments cohésifs sont insérés au-dessus d'un secteur pour permettre à des fissures de propager dans n'importe quelle direction. On lui montre que la trajectoire simulée de fente rivalise favorablement avec celle des résultats expérimentaux.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : shsong@uiuc.edu, paulino@uiuc.edu, buttlar@uiuc.edu [article] Simulation of Crack Propagation in Asphalt Concrete using an Intrinsic Cohesive Zone Model = Simulation de Propagation de Fissure en Béton d'Asphalte en Utilisant un Modèle Cohésif Intrinsèque de Zone [texte imprimé] / Song, Seong Hyeok, Auteur ; Glaucio H. Paulino, Auteur ; Buttlar, William G. ; Masud, Arif, Editeur scientifique . - 1215-1223 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1215-1223 p.
Mots-clés : Fractures Asphalt concrete Finite element method Cracking Simulation Ruptures Béton d'asphalte Méthode d'élément fini Fendre Criquage Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This is a practical paper which consists of investigating fracture behavior in asphalt concrete using an intrinsic cohesive zone model (CZM). The separation and traction response along the cohesive zone ahead of a crack tip is governed by an exponential cohesive law specifically tailored to describe cracking in asphalt pavement materials by means of softening associated with the cohesive law. Finite-element implementation of the CZM is accomplished by means of a user subroutine using the user element capability of the ABAQUS software, which is verified by simulation of the double cantilever beam test and by comparison to closed-form solutions. The cohesive parameters of finite material strength and cohesive fracture energy are calibrated in conjunction with the single-edge notched beam [SE(B)] test. The CZM is then extended to simulate mixed-mode crack propagation in the SE(B) test. Cohesive elements are inserted over an area to allow cracks to propagate in any direction. It is shown that the simulated crack trajectory compares favorably with that of experimental results.
C'est un papier pratique qui se compose à étudier le comportement de rupture en béton d'asphalte en utilisant un modèle cohésif intrinsèque de zone (CZM). La séparation et la réponse de traction le long de la zone cohésive en avant d'un bout de fente est régie par une loi cohésive exponentielle spécifiquement travaillée pour décrire fendre en matériaux de trottoir d'asphalte au moyen de se ramollir lié à la loi cohésive. l'exécution d'élément fini du CZM est accomplie au moyen d'un sous-programme d'utilisateur en utilisant les possibilités d'élément d'utilisateur du logiciel d'ABAQUS, qui est vérifié par la simulation du double essai en porte-à-faux de faisceau et par comparaison aux solutions fermées de forme. Les paramètres cohésifs de la force matérielle finie et de l'énergie cohésive de rupture sont calibrés en même temps que l'essai entaillé single-edge du faisceau [ SE(B) ]. Le CZM est alors prolongé pour simuler la propagation de fissure mélangée de mode dans l'essai de SE(B). Des éléments cohésifs sont insérés au-dessus d'un secteur pour permettre à des fissures de propager dans n'importe quelle direction. On lui montre que la trajectoire simulée de fente rivalise favorablement avec celle des résultats expérimentaux.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : shsong@uiuc.edu, paulino@uiuc.edu, buttlar@uiuc.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1241-1251 p.
Titre : Full Two-Dimensional Model for Rolling Resistance: Hard Cylinder on Viscoelastic Foundation of Finite Thickness Titre original : Modèle Bidimensionnel Plein pour la Résistance de Roulement : Cylindre Dur sur la Base Viscoélastique de l'Epaisseur Finie Type de document : texte imprimé Auteurs : Xiangjun Qiu, Auteur Article en page(s) : 1241-1251 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Visco-elasticity Boundary element method Contact pressure Interfaces Friction resistance Conveyors Foundations Two-dimensional models Visco-élasticité Méthode d'élément de frontière Pression de contact Interfaces Résistance de frottement Convoyeurs Bases Modèles bidimensionnels Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A new full two-dimensional semianalytical method is developed to rigorously and efficiently solve the problem of a rigid cylinder rolling with any given constant speed over a viscoelastic foundation of finite thickness. In this new method, the solution is expanded into a set of Fourier series, the master curves of G′ and G″ characterizing the general viscoelastic properties for a viscoelastic material are used to relate Fourier coefficients, and a special boundary element based on the Fourier series is developed to handle viscoelasticity and the rolling contact boundary condition. A verification example is given to validate the methodology. Several numerical examples are given to study the influences of various factors on rolling resistance. The method as well as the conclusions drawn from the examples may be of interest to roller and belt-conveyor designers. This approach can be easily generalized to solve the general rolling contact problems of two viscoelastic bodies.
Une nouvelle méthode analytique pleine semi-finale bidimensionnelle est développée, résolvent à rigoureusement et efficacement le problème d'un roulement rigide de cylindre avec n'importe quelle vitesse constante donnée au-dessus d'une base visco-élastique d'épaisseur finie. Dans cette nouvelle méthode, la solution est augmentée dans un ensemble de série de Fourier, les courbes principales de G 'et de G "caractérisant les propriétés visco-élastiques générales pour un matériel visco-élastique sont employées pour relier des coefficients de Fourier, et un élément spécial de frontière basé sur la série de Fourier Est développé pour manipuler la visco-élasticité et l'état de frontière de contact de roulement. Un exemple de vérification est donné pour valider la méthodologie. Plusieurs exemples numériques sont donnés pour étudier les influences de divers facteurs sur la résistance de roulement. La méthode aussi bien que les conclusions tirées des exemples peut être d'intérêt aux concepteurs de convoyeur à bande de rouleau. Cette approche peut être facilement généralisée pour résoudre les problèmes généraux de contact de roulement de deux corps visco-élastiques.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : xiangjun.qiu@metso.com [article] Full Two-Dimensional Model for Rolling Resistance: Hard Cylinder on Viscoelastic Foundation of Finite Thickness = Modèle Bidimensionnel Plein pour la Résistance de Roulement : Cylindre Dur sur la Base Viscoélastique de l'Epaisseur Finie [texte imprimé] / Xiangjun Qiu, Auteur . - 1241-1251 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1241-1251 p.
Mots-clés : Visco-elasticity Boundary element method Contact pressure Interfaces Friction resistance Conveyors Foundations Two-dimensional models Visco-élasticité Méthode d'élément de frontière Pression de contact Interfaces Résistance de frottement Convoyeurs Bases Modèles bidimensionnels Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A new full two-dimensional semianalytical method is developed to rigorously and efficiently solve the problem of a rigid cylinder rolling with any given constant speed over a viscoelastic foundation of finite thickness. In this new method, the solution is expanded into a set of Fourier series, the master curves of G′ and G″ characterizing the general viscoelastic properties for a viscoelastic material are used to relate Fourier coefficients, and a special boundary element based on the Fourier series is developed to handle viscoelasticity and the rolling contact boundary condition. A verification example is given to validate the methodology. Several numerical examples are given to study the influences of various factors on rolling resistance. The method as well as the conclusions drawn from the examples may be of interest to roller and belt-conveyor designers. This approach can be easily generalized to solve the general rolling contact problems of two viscoelastic bodies.
Une nouvelle méthode analytique pleine semi-finale bidimensionnelle est développée, résolvent à rigoureusement et efficacement le problème d'un roulement rigide de cylindre avec n'importe quelle vitesse constante donnée au-dessus d'une base visco-élastique d'épaisseur finie. Dans cette nouvelle méthode, la solution est augmentée dans un ensemble de série de Fourier, les courbes principales de G 'et de G "caractérisant les propriétés visco-élastiques générales pour un matériel visco-élastique sont employées pour relier des coefficients de Fourier, et un élément spécial de frontière basé sur la série de Fourier Est développé pour manipuler la visco-élasticité et l'état de frontière de contact de roulement. Un exemple de vérification est donné pour valider la méthodologie. Plusieurs exemples numériques sont donnés pour étudier les influences de divers facteurs sur la résistance de roulement. La méthode aussi bien que les conclusions tirées des exemples peut être d'intérêt aux concepteurs de convoyeur à bande de rouleau. Cette approche peut être facilement généralisée pour résoudre les problèmes généraux de contact de roulement de deux corps visco-élastiques.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : xiangjun.qiu@metso.com
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1252-1259 p.
Titre : Effect of Contact Force Models on Granular Flow Dynamics Titre original : Effet des Modèles de Force de Contact sur la Dynamique Granulaire d'Ecoulement Type de document : texte imprimé Auteurs : Ji, Shunying, Auteur ; Chang, Ching S., Editeur scientifique ; Shen, Hayley H., Auteur Article en page(s) : 1252-1259 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Models Granular materials Solids flow Stress strain relations Modèles Matériaux granulaires Ecoulement solide Relations de contrainte tension Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The contact force model consisting of a linear spring dashpot with a frictional glider has been widely adapted to simulate granular flows. Real contact mechanics between two solid bodies is very complicated. Extensive theoretical and experimental studies exist for binary contacts. Very little work has been reported that addresses the effect of contact mechanics on the bulk behavior of granular materials. We first briefly summarize the difference of binary contacts between a linear spring—dashpot model and the Hertzian nonlinear spring with two nonlinear dashpot models. We then compare the constitutive behaviors of a granular material using a linear and a nonlinear model. The stress- and strain-rate relation in simple shear flow and the resulting coordination number are calculated using the discrete element method. It is found that although at the grain level binary contact between two particles depends on whether a linear or a nonlinear model is used, the bulk behavior of granular materials is qualitatively similar with either model.
Le modèle de force de contact se composant d'un amortisseur linéaire de ressort avec un planeur de friction a été largement adapté pour simuler des écoulements granulaires. La vraie mécanique de contact entre deux corps pleins est très compliquée. Les études théoriques et expérimentales étendues existent pour les contacts binaires. Très peu le travail a été rapporté qui adresse l'effet de la mécanique de contact sur le comportement en bloc des matériaux granulaires. Nous récapitulons d'abord brièvement la différence des contacts binaires entre un modèle linéaire d'amortisseur de ressort et le ressort non-linéaire hertzien avec deux modèles non-linéaires d'amortisseur. Nous comparons alors les comportements constitutifs d'un matériel granulaire en utilisant un modèle linéaire et non-linéaire. La relation d'effort et de contrainte-taux dans l'écoulement simple de cisaillement et le nombre résultant de coordination sont calculées en utilisant la méthode discrète d'élément. On le constate que bien qu'au niveau de grain le contact que binaire entre deux particules dépend de si un modèle linéaire ou non-linéaire est employé, le comportement en bloc des matériaux granulaires soit qualitativement semblable avec l'un ou l'autre modèle.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : hhshen@clarkson.edu [article] Effect of Contact Force Models on Granular Flow Dynamics = Effet des Modèles de Force de Contact sur la Dynamique Granulaire d'Ecoulement [texte imprimé] / Ji, Shunying, Auteur ; Chang, Ching S., Editeur scientifique ; Shen, Hayley H., Auteur . - 1252-1259 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1252-1259 p.
Mots-clés : Models Granular materials Solids flow Stress strain relations Modèles Matériaux granulaires Ecoulement solide Relations de contrainte tension Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The contact force model consisting of a linear spring dashpot with a frictional glider has been widely adapted to simulate granular flows. Real contact mechanics between two solid bodies is very complicated. Extensive theoretical and experimental studies exist for binary contacts. Very little work has been reported that addresses the effect of contact mechanics on the bulk behavior of granular materials. We first briefly summarize the difference of binary contacts between a linear spring—dashpot model and the Hertzian nonlinear spring with two nonlinear dashpot models. We then compare the constitutive behaviors of a granular material using a linear and a nonlinear model. The stress- and strain-rate relation in simple shear flow and the resulting coordination number are calculated using the discrete element method. It is found that although at the grain level binary contact between two particles depends on whether a linear or a nonlinear model is used, the bulk behavior of granular materials is qualitatively similar with either model.
Le modèle de force de contact se composant d'un amortisseur linéaire de ressort avec un planeur de friction a été largement adapté pour simuler des écoulements granulaires. La vraie mécanique de contact entre deux corps pleins est très compliquée. Les études théoriques et expérimentales étendues existent pour les contacts binaires. Très peu le travail a été rapporté qui adresse l'effet de la mécanique de contact sur le comportement en bloc des matériaux granulaires. Nous récapitulons d'abord brièvement la différence des contacts binaires entre un modèle linéaire d'amortisseur de ressort et le ressort non-linéaire hertzien avec deux modèles non-linéaires d'amortisseur. Nous comparons alors les comportements constitutifs d'un matériel granulaire en utilisant un modèle linéaire et non-linéaire. La relation d'effort et de contrainte-taux dans l'écoulement simple de cisaillement et le nombre résultant de coordination sont calculées en utilisant la méthode discrète d'élément. On le constate que bien qu'au niveau de grain le contact que binaire entre deux particules dépend de si un modèle linéaire ou non-linéaire est employé, le comportement en bloc des matériaux granulaires soit qualitativement semblable avec l'un ou l'autre modèle.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : hhshen@clarkson.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1260-1268 p.
Titre : Turbulence Dissipation in Stirred Jars Titre original : Dissipation de Turbulence dans des Fioles Remuées Type de document : texte imprimé Auteurs : De Silva, I. P. D., Auteur ; Katopodes, Nikoloas D., Editeur scientifique Article en page(s) : 1260-1268 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Radial flow Turbulent flow Energy dissipation Flux radial Ecoulement turbulent Dissipation d'énergie Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A two-compartment analytical model was developed to estimate the turbulent dissipation rates in a standard jar stirred by a radial impeller. A simple numerical simulation was also performed to support the analytical arguments. Results of the numerical model showed that away from the impeller, the turbulent dissipation rate rapidly decays proportionally with z\U-2, where z is the axial distance. The turbulent velocity away from the impeller region showed a decay proportional to z\U-0.5. Although the dissipation rates at the wall boundary layer were higher compared to those in the tank interior, the total energy dissipated in the boundary layer is smaller compared to that expended in the impeller zone.
Un modèle analytique de deux compartiments a été développé pour estimer les taux turbulents de dissipation dans une fiole standard remuée par une roue à aubes radiale. Une simulation numérique simple a été également effectuée pour soutenir les arguments analytiques. Les résultats du modèle numérique ont prouvé que loin de la roue à aubes, le taux turbulent de dissipation se délabre rapidement proportionnellement avec z\U-2, où z est la distance axiale. La vitesse turbulente loin de la région de roue à aubes a montré un affaiblissement proportionnel à z\U-0.5. Bien que les taux de dissipation à la couche de frontière de mur aient été plus hauts comparés à ceux dans l'intérieur de réservoir, toute l'énergie absorbée dans la couche de frontière est plus petite comparée à celle dépensée dans la zone de roue à aubes.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : prabhath.desilva@gm.com [article] Turbulence Dissipation in Stirred Jars = Dissipation de Turbulence dans des Fioles Remuées [texte imprimé] / De Silva, I. P. D., Auteur ; Katopodes, Nikoloas D., Editeur scientifique . - 1260-1268 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1260-1268 p.
Mots-clés : Radial flow Turbulent flow Energy dissipation Flux radial Ecoulement turbulent Dissipation d'énergie Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A two-compartment analytical model was developed to estimate the turbulent dissipation rates in a standard jar stirred by a radial impeller. A simple numerical simulation was also performed to support the analytical arguments. Results of the numerical model showed that away from the impeller, the turbulent dissipation rate rapidly decays proportionally with z\U-2, where z is the axial distance. The turbulent velocity away from the impeller region showed a decay proportional to z\U-0.5. Although the dissipation rates at the wall boundary layer were higher compared to those in the tank interior, the total energy dissipated in the boundary layer is smaller compared to that expended in the impeller zone.
Un modèle analytique de deux compartiments a été développé pour estimer les taux turbulents de dissipation dans une fiole standard remuée par une roue à aubes radiale. Une simulation numérique simple a été également effectuée pour soutenir les arguments analytiques. Les résultats du modèle numérique ont prouvé que loin de la roue à aubes, le taux turbulent de dissipation se délabre rapidement proportionnellement avec z\U-2, où z est la distance axiale. La vitesse turbulente loin de la région de roue à aubes a montré un affaiblissement proportionnel à z\U-0.5. Bien que les taux de dissipation à la couche de frontière de mur aient été plus hauts comparés à ceux dans l'intérieur de réservoir, toute l'énergie absorbée dans la couche de frontière est plus petite comparée à celle dépensée dans la zone de roue à aubes.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : prabhath.desilva@gm.com
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1269-1272 p.
Titre : Short-Term Structural Instability under Random Dynamic Loads Titre original : Instabilité Structurale de Court Terme sous les Charges Dynamiques Aléatoires Type de document : texte imprimé Auteurs : Dimentberg, M., Auteur ; Lourtchenko, D., Auteur ; Arvid Naess ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique Article en page(s) : 1269-1272 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Structural stability Dynamic loads Stiffness Stabilité structurale Charges dynamiques Rigidité Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In the technical note a single-degree-of-freedom system with stationary random temporal variations of its stiffness is considered. The problem of short-term instability is studied. The analysis is based on a parabolic approximation of the randomly varying apparent stiffness within the negative domain achieved by invoking a Slepian process model.
Dans la note technique un système de simple-degré-de-liberté avec des variations temporelles aléatoires stationnaires de sa rigidité est considéré. Le problème de l'instabilité à court terme est étudié. L'analyse est basée sur une approximation parabolique de la rigidité apparente aléatoirement variable dans le domaine négatif réalisé en appelant un modèle de processus de Slepian.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : diment@wpi.edu, daniil@miit.ru [article] Short-Term Structural Instability under Random Dynamic Loads = Instabilité Structurale de Court Terme sous les Charges Dynamiques Aléatoires [texte imprimé] / Dimentberg, M., Auteur ; Lourtchenko, D., Auteur ; Arvid Naess ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique . - 1269-1272 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1269-1272 p.
Mots-clés : Structural stability Dynamic loads Stiffness Stabilité structurale Charges dynamiques Rigidité Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In the technical note a single-degree-of-freedom system with stationary random temporal variations of its stiffness is considered. The problem of short-term instability is studied. The analysis is based on a parabolic approximation of the randomly varying apparent stiffness within the negative domain achieved by invoking a Slepian process model.
Dans la note technique un système de simple-degré-de-liberté avec des variations temporelles aléatoires stationnaires de sa rigidité est considéré. Le problème de l'instabilité à court terme est étudié. L'analyse est basée sur une approximation parabolique de la rigidité apparente aléatoirement variable dans le domaine négatif réalisé en appelant un modèle de processus de Slepian.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : diment@wpi.edu, daniil@miit.ru
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1273-1276 p.
Titre : Postbuckling of Moderately Thick Imperfect Rings under External Pressure Titre original : Poteau-Boucle des Anneaux Imparfaits Modérément Epais sous la Pression Externe Type de document : texte imprimé Auteurs : Kim, Deokjoo, Auteur ; Chaudhuri, Reaz A., Auteur ; Masud, Arif, Editeur scientifique Article en page(s) : 1273-1276 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Nonlinear analysis Postbuckling Thickness Hydrostatic pressure External pressure Analyse non-linéaire Boucle de poteau Epaisseur Pression hydrostatique Pression externe Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A fully nonlinear finite-element analysis for postbuckling response of a moderately thick imperfect ring under applied hydrostatic pressure is presented. The fully nonlinear theory employed here, in contrast to the von Karman approximation generally prevalent in the existing literature, for a moderately thick ring does not, on employment of the conventional Love—Kirchhoff hypothesis (originally developed for the small deflection regime), automatically guarantee vanishing of the transverse normal and shear strains in the large deflection regime. A curved six-node element, based on an assumed quadratic displacement field (in the circumferential coordinate), employs a two-dimensional hypothesis, known as linear displacement distribution through thickness theory, to capture the effect of the transverse shear/normal (especially, shear) deformation behavior. Numerical results show that even for a sufficiently thin ring, the conventional nonlinear theory, based on von Karman approximation, produces an error on the order of 10%.
Une analyse finie entièrement non-linéaire d'élément pour la réponse de boucle de poteau d'un anneau imparfait modérément épais sous la pression hydrostatique appliquée est présentée. La théorie entièrement non linéaire utilisée ici, contrairement à l'approximation de Karman de von généralement répandue dans la littérature existante, parce que un anneau modérément épais, sur l'emploi de l'hypothèse conventionnelle de Kirchhoff d'amour (à l'origine développée pour le petit régime de débattement), garantit automatiquement l'disparaition des contraintes transversales normales et de cisaillement dans le grand régime de débattement. Un élément incurvé de six noeuds, basé sur un champ quadratique assumé de déplacement (dans la coordonnée circulaire), utilise une hypothèse bidimensionnelle, connue sous le nom de distribution linéaire de déplacement par la théorie d'épaisseur, pour capturer l'effet du comportement transversal de déformation de shear/normal (en particulier, cisaillement). Les résultats numériques prouvent que même pour un anneau suffisamment mince, la théorie non-linéaire conventionnelle, basée sur l'approximation de Karman de von, produit une erreur sur l'ordre de 10%.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : r.chaudhuri@m.cc.utah.edu [article] Postbuckling of Moderately Thick Imperfect Rings under External Pressure = Poteau-Boucle des Anneaux Imparfaits Modérément Epais sous la Pression Externe [texte imprimé] / Kim, Deokjoo, Auteur ; Chaudhuri, Reaz A., Auteur ; Masud, Arif, Editeur scientifique . - 1273-1276 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1273-1276 p.
Mots-clés : Nonlinear analysis Postbuckling Thickness Hydrostatic pressure External pressure Analyse non-linéaire Boucle de poteau Epaisseur Pression hydrostatique Pression externe Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A fully nonlinear finite-element analysis for postbuckling response of a moderately thick imperfect ring under applied hydrostatic pressure is presented. The fully nonlinear theory employed here, in contrast to the von Karman approximation generally prevalent in the existing literature, for a moderately thick ring does not, on employment of the conventional Love—Kirchhoff hypothesis (originally developed for the small deflection regime), automatically guarantee vanishing of the transverse normal and shear strains in the large deflection regime. A curved six-node element, based on an assumed quadratic displacement field (in the circumferential coordinate), employs a two-dimensional hypothesis, known as linear displacement distribution through thickness theory, to capture the effect of the transverse shear/normal (especially, shear) deformation behavior. Numerical results show that even for a sufficiently thin ring, the conventional nonlinear theory, based on von Karman approximation, produces an error on the order of 10%.
Une analyse finie entièrement non-linéaire d'élément pour la réponse de boucle de poteau d'un anneau imparfait modérément épais sous la pression hydrostatique appliquée est présentée. La théorie entièrement non linéaire utilisée ici, contrairement à l'approximation de Karman de von généralement répandue dans la littérature existante, parce que un anneau modérément épais, sur l'emploi de l'hypothèse conventionnelle de Kirchhoff d'amour (à l'origine développée pour le petit régime de débattement), garantit automatiquement l'disparaition des contraintes transversales normales et de cisaillement dans le grand régime de débattement. Un élément incurvé de six noeuds, basé sur un champ quadratique assumé de déplacement (dans la coordonnée circulaire), utilise une hypothèse bidimensionnelle, connue sous le nom de distribution linéaire de déplacement par la théorie d'épaisseur, pour capturer l'effet du comportement transversal de déformation de shear/normal (en particulier, cisaillement). Les résultats numériques prouvent que même pour un anneau suffisamment mince, la théorie non-linéaire conventionnelle, basée sur l'approximation de Karman de von, produit une erreur sur l'ordre de 10%.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : r.chaudhuri@m.cc.utah.edu
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