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Auteur Sanjay R. Arwade
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Affiner la rechercheMeasurement and stochastic computational modeling of the elastic properties of parallel strand lumber / Sanjay R. Arwade in Journal of engineering mechanics, Vol. 135 N° 9 (Septembre 2009)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 135 N° 9 (Septembre 2009) . - pp. 897-905
Titre : Measurement and stochastic computational modeling of the elastic properties of parallel strand lumber Type de document : texte imprimé Auteurs : Sanjay R. Arwade, Auteur ; Clouston, Peggi L., Auteur ; Winans, Russell, Auteur Article en page(s) : pp. 897-905 Note générale : Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Mechanics Wood Elasticity Probability Random processes Computation Laminated wood Measurement Stochastic models. Résumé : This paper describes a model for the spatial variation of the elastic modulus of parallel strand lumber (PSL) that is based on bending experiments and also describes a validated stochastic computational model that incorporates orthotropic elasticity and uncertainty in strand geometry and material properties. The PSL exhibits significant variability both within members and between members, but this variability is less than that of equivalent sawn-wood members, and decreases with increasing member size. The correlation length of the elastic modulus is found to be several meters and is independent of the cross-sectional size. The variance of PSL elastic modulus is found to scale inversely with the number of strands in the cross section. The validated computational model is flexible enough to allow preliminary exploration of the properties of new mixes of species and strand sizes in PSL material design. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.aip.org/vsearch/servlet/VerityServlet?KEY=JENMDT&smode=strres [...] [article] Measurement and stochastic computational modeling of the elastic properties of parallel strand lumber [texte imprimé] / Sanjay R. Arwade, Auteur ; Clouston, Peggi L., Auteur ; Winans, Russell, Auteur . - pp. 897-905.
Mécanique appliquée
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 135 N° 9 (Septembre 2009) . - pp. 897-905
Mots-clés : Mechanics Wood Elasticity Probability Random processes Computation Laminated wood Measurement Stochastic models. Résumé : This paper describes a model for the spatial variation of the elastic modulus of parallel strand lumber (PSL) that is based on bending experiments and also describes a validated stochastic computational model that incorporates orthotropic elasticity and uncertainty in strand geometry and material properties. The PSL exhibits significant variability both within members and between members, but this variability is less than that of equivalent sawn-wood members, and decreases with increasing member size. The correlation length of the elastic modulus is found to be several meters and is independent of the cross-sectional size. The variance of PSL elastic modulus is found to scale inversely with the number of strands in the cross section. The validated computational model is flexible enough to allow preliminary exploration of the properties of new mixes of species and strand sizes in PSL material design. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.aip.org/vsearch/servlet/VerityServlet?KEY=JENMDT&smode=strres [...]
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°9 (Septembre 2004) . - 997-1005 p.
Titre : Probabilistic Model for Polycrystalline Microstructures with application to Intergranular Fracture Titre original : Modèle probabiliste pour des microstructures polycristallines avec l'application à la rupture intergranulaire Type de document : texte imprimé Auteurs : Sanjay R. Arwade, Auteur ; Schueller, Gerhart L., Editeur scientifique ; Mircea Grigoriu, Auteur Article en page(s) : 997-1005 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microstructures Fracture mechanics Monte Carlo method Probabilistic methods Microstructures Mécanique de rupture Méthode de Monte Carlo Méthodes probabilistes Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A two part probabilistic model for polycrystalline microstructures is described. The model utilizes a Poisson.Voronoi tessellation for the grain geometry and a vector random field model for the crystallographic orientation. The grain geometry model is calibrated to experimental data through the intensity of the Poisson point field underlying the Poisson.Voronoi tessellation and the orientation random field is calibrated to experimental data through its marginal distributions and second moment properties. Realizations of the random microstructure are generated by use of translation methods and are used, with simplified mechanical models, to investigate the problem of intergranular fracture. It is found that intergranular cracks exhibit some statistical properties of a scaled Brownian motion process.
Un modèle probabiliste en deux parties pour des microstructures polycristallines est décrit. Le modèle utilise un tessellation de Poisson.Voronoi pour la géométrie de grain et un modèle aléatoire de champ de vecteur pour l'orientation cristallographique. Le modèle de la géométrie de grain est calibré aux données expérimentales par l'intensité du champ de point de Poisson sous-tendant le tessellation de Poisson.Voronoi et le champ aléatoire d'orientation est calibré aux données expérimentales par ses distributions marginales et deuxièmes propriétés de moment. Des réalisations de la microstructure aléatoire sont produites au moyen des méthodes de traduction et sont employées, avec les modèles mécaniques simplifiés, pour étudier le problème de la rupture intergranulaire. On le constate que les fissures intergranulaires présentent quelques propriétés statistiques d'un procédé mesuré de mouvement brownien.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : srarwade@jhu.edu, mdg12@cornell.edu [article] Probabilistic Model for Polycrystalline Microstructures with application to Intergranular Fracture = Modèle probabiliste pour des microstructures polycristallines avec l'application à la rupture intergranulaire [texte imprimé] / Sanjay R. Arwade, Auteur ; Schueller, Gerhart L., Editeur scientifique ; Mircea Grigoriu, Auteur . - 997-1005 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°9 (Septembre 2004) . - 997-1005 p.
Mots-clés : Microstructures Fracture mechanics Monte Carlo method Probabilistic methods Microstructures Mécanique de rupture Méthode de Monte Carlo Méthodes probabilistes Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A two part probabilistic model for polycrystalline microstructures is described. The model utilizes a Poisson.Voronoi tessellation for the grain geometry and a vector random field model for the crystallographic orientation. The grain geometry model is calibrated to experimental data through the intensity of the Poisson point field underlying the Poisson.Voronoi tessellation and the orientation random field is calibrated to experimental data through its marginal distributions and second moment properties. Realizations of the random microstructure are generated by use of translation methods and are used, with simplified mechanical models, to investigate the problem of intergranular fracture. It is found that intergranular cracks exhibit some statistical properties of a scaled Brownian motion process.
Un modèle probabiliste en deux parties pour des microstructures polycristallines est décrit. Le modèle utilise un tessellation de Poisson.Voronoi pour la géométrie de grain et un modèle aléatoire de champ de vecteur pour l'orientation cristallographique. Le modèle de la géométrie de grain est calibré aux données expérimentales par l'intensité du champ de point de Poisson sous-tendant le tessellation de Poisson.Voronoi et le champ aléatoire d'orientation est calibré aux données expérimentales par ses distributions marginales et deuxièmes propriétés de moment. Des réalisations de la microstructure aléatoire sont produites au moyen des méthodes de traduction et sont employées, avec les modèles mécaniques simplifiés, pour étudier le problème de la rupture intergranulaire. On le constate que les fissures intergranulaires présentent quelques propriétés statistiques d'un procédé mesuré de mouvement brownien.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : srarwade@jhu.edu, mdg12@cornell.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 133 N°2 (Fevrier 2007) . - 129-140 p.
Titre : Random Composites Characterization using a Classifier Model Titre original : Caractérisation Aléatoire de Composés en Utilisant un Modèle de Classificateur Type de document : texte imprimé Auteurs : Liu, H., Auteur ; Arvid Naess, Editeur scientifique ; Igusa, T. ; Sanjay R. Arwade, Auteur Article en page(s) : 129-140 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microstructure Decision making Damage Fracture Composite materials Uncertainty principles Statistics Bayesian analysis Micro-structures Prise de décision Dommage Rupture Matières composites Principes d'incertitude Statistiques Analyse bayésienne Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A new method is introduced for characterizing and analyzing materials with random heterogeneous microstructure. The method begins with classifiers which process information from high-fidelity analyses of small-sized simulated microstructures. These classifiers are subsequently used in a multipass moving window to identify subregions of potentially critical microscale behavior such as strain concentrations. In the derivation of the method, it is shown how information theory-based concepts can be formulated in a Bayesian decision theory framework that addresses microstructural issues. Furthermore, it is shown how a sequence of classifiers can be constructed to refine the analysis of microstructure. While the method presented herein is general, a relatively simple example of a two-dimensional, two-phase composite is used to illustrate the analysis steps.
Une nouvelle méthode est présentée pour caractériser et analyser des matériaux avec la structure micro hétérogène aléatoire. La méthode commence par les classificateurs qui l'information de processus des analyses de fidélité élevée des micro-structures simulées de petite taille. Ces classificateurs sont plus tard multi-employés dans une fenêtre mobile de passage pour identifier des subregions du comportement potentiellement critique de balance tels que des concentrations de contrainte. Dans la dérivation de la méthode, on lui montre comment des concepts basés de théorie de l'information peuvent être formulés dans un travail bayésien d'armature de théorie de décision qui adresse les questions micro-structurales. En outre, on lui montre comment un ordre des classificateurs peut être construit pour raffiner l'analyse de la micro-structure. Tandis que la méthode présentée ci-dessus est générale, un exemple relativement simple d'un composé bidimensionnel et biphasé est employé pour illustrer les étapes d'analyse.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : hliu@sdrengineering.com, arwade@ecs.umass.edu, tigusa@jhu.edu [article] Random Composites Characterization using a Classifier Model = Caractérisation Aléatoire de Composés en Utilisant un Modèle de Classificateur [texte imprimé] / Liu, H., Auteur ; Arvid Naess, Editeur scientifique ; Igusa, T. ; Sanjay R. Arwade, Auteur . - 129-140 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 133 N°2 (Fevrier 2007) . - 129-140 p.
Mots-clés : Microstructure Decision making Damage Fracture Composite materials Uncertainty principles Statistics Bayesian analysis Micro-structures Prise de décision Dommage Rupture Matières composites Principes d'incertitude Statistiques Analyse bayésienne Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A new method is introduced for characterizing and analyzing materials with random heterogeneous microstructure. The method begins with classifiers which process information from high-fidelity analyses of small-sized simulated microstructures. These classifiers are subsequently used in a multipass moving window to identify subregions of potentially critical microscale behavior such as strain concentrations. In the derivation of the method, it is shown how information theory-based concepts can be formulated in a Bayesian decision theory framework that addresses microstructural issues. Furthermore, it is shown how a sequence of classifiers can be constructed to refine the analysis of microstructure. While the method presented herein is general, a relatively simple example of a two-dimensional, two-phase composite is used to illustrate the analysis steps.
Une nouvelle méthode est présentée pour caractériser et analyser des matériaux avec la structure micro hétérogène aléatoire. La méthode commence par les classificateurs qui l'information de processus des analyses de fidélité élevée des micro-structures simulées de petite taille. Ces classificateurs sont plus tard multi-employés dans une fenêtre mobile de passage pour identifier des subregions du comportement potentiellement critique de balance tels que des concentrations de contrainte. Dans la dérivation de la méthode, on lui montre comment des concepts basés de théorie de l'information peuvent être formulés dans un travail bayésien d'armature de théorie de décision qui adresse les questions micro-structurales. En outre, on lui montre comment un ordre des classificateurs peut être construit pour raffiner l'analyse de la micro-structure. Tandis que la méthode présentée ci-dessus est générale, un exemple relativement simple d'un composé bidimensionnel et biphasé est employé pour illustrer les étapes d'analyse.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : hliu@sdrengineering.com, arwade@ecs.umass.edu, tigusa@jhu.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 137 N° 12 (Decembre 2011) . - pp.911-918
Titre : Response of open cell aluminum foams to fully reversed cyclic loading Type de document : texte imprimé Auteurs : Hernan Pinto, Auteur ; Sanjay R. Arwade, Auteur ; Patrick Veale, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp.911-918 Note générale : Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Metals (material) Foam Fatigue Probability Cyclic loads Résumé : The response of metal foams to fully reversed cyclic loading has been investigated much less than the response to tension-tension and compression-compression cyclic loads. This paper describes tests of open cell aluminum foams that are subjected to fully reversed cyclic loading. Three different damage measures are evaluated as candidates for tracking the damage state in the material. These measures and associated failure criteria track the peak tensile stress, the peak compressive stress, and the ratio of the prepeak tensile and compressive material stiffnesses in each cycle. The peak tensile stress measure and criterion gave the most stable results. Finally, the fatigue lifetime is modeled by using a statistical Weibull model. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/emo/resource/1/jenmdt/v137/i12/p911_s1?isAuthorized=no [article] Response of open cell aluminum foams to fully reversed cyclic loading [texte imprimé] / Hernan Pinto, Auteur ; Sanjay R. Arwade, Auteur ; Patrick Veale, Auteur . - 2012 . - pp.911-918.
Mécanique appliquée
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 137 N° 12 (Decembre 2011) . - pp.911-918
Mots-clés : Metals (material) Foam Fatigue Probability Cyclic loads Résumé : The response of metal foams to fully reversed cyclic loading has been investigated much less than the response to tension-tension and compression-compression cyclic loads. This paper describes tests of open cell aluminum foams that are subjected to fully reversed cyclic loading. Three different damage measures are evaluated as candidates for tracking the damage state in the material. These measures and associated failure criteria track the peak tensile stress, the peak compressive stress, and the ratio of the prepeak tensile and compressive material stiffnesses in each cycle. The peak tensile stress measure and criterion gave the most stable results. Finally, the fatigue lifetime is modeled by using a statistical Weibull model. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/emo/resource/1/jenmdt/v137/i12/p911_s1?isAuthorized=no
in Journal of engineering mechanics > Vol. 136 N° 4 (Avril 2010) . - pp. 405-412
Titre : Variability of the compressive strength of parallel strand lumber Type de document : texte imprimé Auteurs : Sanjay R. Arwade, Auteur ; Winans, Russell, Auteur ; Clouston, Peggi L., Auteur Article en page(s) : pp. 405-412 Note générale : Mécaniqué appliquée Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Mechanics Wood Probability Random processes Simulation Measurement Compressive strength. Résumé : Measurement of the compressive strength of parallel strand lumber (PSL) is conducted on specimens of varying size with nominally identical mesostructure. The mean of the compressive strength is found to vary inversely with the specimen size, and the coefficient of variation of the strength is found to decrease with increasing specimen size, and to be smaller than the coefficient of variation of strength for solid lumber. The correlation length of the compressive strength is approximately 0.5 m, and this correlation length leads to significant specimen-to-specimen variation in mean strength. A computational model is developed that includes the following properties of the PSL mesostructure: the strand length, the grain angle, the elastic constants, and the parameters of the Tsai-Hill failure surface. The computational model predicts the mean strength and coefficient of variation reasonably well, and predicts the correct form of correlation decay, but overpredicts the correlation length for compressive strength, likely because of sensitivity to the distribution of strand length used in the model. The estimates of the statistics of the PSL compressive strength are useful for reliability analysis of PSL structures, and the computational model, although still in need of further development, can be used in evaluating the effect of mesostructural parameters on PSL compressive strength. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.aip.org/vsearch/servlet/VerityServlet?KEY=JENMDT&CURRENT=null [...] [article] Variability of the compressive strength of parallel strand lumber [texte imprimé] / Sanjay R. Arwade, Auteur ; Winans, Russell, Auteur ; Clouston, Peggi L., Auteur . - pp. 405-412.
Mécaniqué appliquée
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 136 N° 4 (Avril 2010) . - pp. 405-412
Mots-clés : Mechanics Wood Probability Random processes Simulation Measurement Compressive strength. Résumé : Measurement of the compressive strength of parallel strand lumber (PSL) is conducted on specimens of varying size with nominally identical mesostructure. The mean of the compressive strength is found to vary inversely with the specimen size, and the coefficient of variation of the strength is found to decrease with increasing specimen size, and to be smaller than the coefficient of variation of strength for solid lumber. The correlation length of the compressive strength is approximately 0.5 m, and this correlation length leads to significant specimen-to-specimen variation in mean strength. A computational model is developed that includes the following properties of the PSL mesostructure: the strand length, the grain angle, the elastic constants, and the parameters of the Tsai-Hill failure surface. The computational model predicts the mean strength and coefficient of variation reasonably well, and predicts the correct form of correlation decay, but overpredicts the correlation length for compressive strength, likely because of sensitivity to the distribution of strand length used in the model. The estimates of the statistics of the PSL compressive strength are useful for reliability analysis of PSL structures, and the computational model, although still in need of further development, can be used in evaluating the effect of mesostructural parameters on PSL compressive strength. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.aip.org/vsearch/servlet/VerityServlet?KEY=JENMDT&CURRENT=null [...]
