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Ajouter le résultat dans votre panierGreen 's Function of the Linearized de Saint-Venant Equations / Ridolfi, Luca in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 125-132 p.
Titre : Green 's Function of the Linearized de Saint-Venant Equations Titre original : Fonction de Green des Equations Linéarisées de Saint Venant Type de document : texte imprimé Auteurs : Ridolfi, Luca, Auteur ; Porporato, Amilcare, Auteur ; Revelli, Roberto ; Katopodes, Nikoloas D., Editeur scientifique Article en page(s) : 125-132 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Channel flow Waves Mathematical models Stability analysis Green function Wave equations Ecoulement de la Manche Vagues Modèles mathématiques Analyse de stabilité Fonction verte Equations d'ondes Index. décimale : 621.34 Résumé : We derive and discuss the Green's function of the linearized de Saint Venant equations (LSVEs) for shallow water waves in channels and rivers. The Analysis offers a unified description of previous results on LSVEs regarding, in particular, the existence of three simple linear waves whose interplay determines all the evolution of the solution, the role of the Froude number (F) in all its range of variability (both in subcritical and supercritical conditions), and the physical reason of the instability for F>2 and its convective nature.
Nous dérivons et discutons la fonction de Green des équations linéarisées de de Saint Venant (LSVEs) pour les vagues peu profondes de l'eau dans les canaux et les fleuves. L'analyse offre à une description unifiée des résultats précédents sur LSVEs concernant, en particulier, à l'existence de trois vagues linéaires simples dont l'effet détermine toute l'évolution de la solution, le rôle du nombre de Froude (f) dans toute sa gamme de la variabilité (toutes les deux en conditions sous-critiques et supercritiques), et à la raison physique de l'instabilité pour F 2 et sa nature convectrice.[article] Green 's Function of the Linearized de Saint-Venant Equations = Fonction de Green des Equations Linéarisées de Saint Venant [texte imprimé] / Ridolfi, Luca, Auteur ; Porporato, Amilcare, Auteur ; Revelli, Roberto ; Katopodes, Nikoloas D., Editeur scientifique . - 125-132 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 125-132 p.
Mots-clés : Channel flow Waves Mathematical models Stability analysis Green function Wave equations Ecoulement de la Manche Vagues Modèles mathématiques Analyse de stabilité Fonction verte Equations d'ondes Index. décimale : 621.34 Résumé : We derive and discuss the Green's function of the linearized de Saint Venant equations (LSVEs) for shallow water waves in channels and rivers. The Analysis offers a unified description of previous results on LSVEs regarding, in particular, the existence of three simple linear waves whose interplay determines all the evolution of the solution, the role of the Froude number (F) in all its range of variability (both in subcritical and supercritical conditions), and the physical reason of the instability for F>2 and its convective nature.
Nous dérivons et discutons la fonction de Green des équations linéarisées de de Saint Venant (LSVEs) pour les vagues peu profondes de l'eau dans les canaux et les fleuves. L'analyse offre à une description unifiée des résultats précédents sur LSVEs concernant, en particulier, à l'existence de trois vagues linéaires simples dont l'effet détermine toute l'évolution de la solution, le rôle du nombre de Froude (f) dans toute sa gamme de la variabilité (toutes les deux en conditions sous-critiques et supercritiques), et à la raison physique de l'instabilité pour F 2 et sa nature convectrice.
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 133-140 p.
Titre : Thermomechanical Postbuckling Analysis of Cross-Ply Laminated Cylindrical Shell Panels Titre original : L'Analyse de Boucle de Poteau Thermomécanique du Pli en Travers a Stratifié les Panneaux cylindrique de Coquille Type de document : texte imprimé Auteurs : Girish, J., Auteur ; Rasheed, Haider A., Editeur scientifique ; Ramachandra, L. S., Auteur Article en page(s) : 133-140 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Post buckling Cylindrical shells Panels Laminates Boucle de poteau Coquilles cylindrique Panneaux Stratifie Index. décimale : 621.34 Résumé : The Post buckling analysis of symmetric and antisymmetric cross ply laminated cylindrical shell panels subjected to thermomechanical loading is examined in this paper. The Formulation is based on an extension of Reissner's shallow shell simplifications and accounts for parabolic distribution of transverse shear strains. Adopting a multiterm Galerkin's method, the governing nonlinear partial differential equations are reduced into a set of nonlinear algebraic equations. The Nonlinear equilibrium paths through limit points are traced using the Newton-Raphson method in conjuntion with Riks approach. Numerical results are presented for symmetric [0/90/0] and antisymmetric [0/90] cross ply laminated cylindrical shell panels, that illustrate the influence of mechanical edge loads, lateral distributed load, initial imperfection, and temperature field on the limit loads snap through behavior.
L'analyse de boucle de poteau du pli en travers symétrique et antisymmétrique a stratifié les panneaux cylindrique de coquille soumis au chargement thermomécanique est examinée en cet article. La formulation est basée sur une prolongation des simplifications peu profondes de la coquille de Reissner et explique la distribution parabolique des contraintes transversales de cisaillement. Adoptant la méthode d'un Galerkin de multiterm, les équations partielles non-linéaires régissantes sont réduites dans un ensemble d'équations algébriques non-linéaires. Les chemins non-linéaires d'équilibre à travers des points de limite sont tracés en utilisant la méthode de Newton-Raphson dans le conjuntion avec l'approche de Riks. Des résultats numériques sont présentés pour symétrique [ 0/90/0 ] et [ les panneaux cylindrique de 0/90 ] coquille stratifiés par pli antisymmétrique de croix, celui illustrent l'influence des charges mécaniques de bord, de la charge distribuée latérale, de l'imperfection initiale, et du champ de la température sur la rupture de charges de limite par le comportement.
En ligne : girish@civil.iitkgp.ernet.in, 1sr@civil.iikgp.ernet.in [article] Thermomechanical Postbuckling Analysis of Cross-Ply Laminated Cylindrical Shell Panels = L'Analyse de Boucle de Poteau Thermomécanique du Pli en Travers a Stratifié les Panneaux cylindrique de Coquille [texte imprimé] / Girish, J., Auteur ; Rasheed, Haider A., Editeur scientifique ; Ramachandra, L. S., Auteur . - 133-140 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Post buckling Cylindrical shells Panels Laminates Boucle de poteau Coquilles cylindrique Panneaux Stratifie Index. décimale : 621.34 Résumé : The Post buckling analysis of symmetric and antisymmetric cross ply laminated cylindrical shell panels subjected to thermomechanical loading is examined in this paper. The Formulation is based on an extension of Reissner's shallow shell simplifications and accounts for parabolic distribution of transverse shear strains. Adopting a multiterm Galerkin's method, the governing nonlinear partial differential equations are reduced into a set of nonlinear algebraic equations. The Nonlinear equilibrium paths through limit points are traced using the Newton-Raphson method in conjuntion with Riks approach. Numerical results are presented for symmetric [0/90/0] and antisymmetric [0/90] cross ply laminated cylindrical shell panels, that illustrate the influence of mechanical edge loads, lateral distributed load, initial imperfection, and temperature field on the limit loads snap through behavior.
L'analyse de boucle de poteau du pli en travers symétrique et antisymmétrique a stratifié les panneaux cylindrique de coquille soumis au chargement thermomécanique est examinée en cet article. La formulation est basée sur une prolongation des simplifications peu profondes de la coquille de Reissner et explique la distribution parabolique des contraintes transversales de cisaillement. Adoptant la méthode d'un Galerkin de multiterm, les équations partielles non-linéaires régissantes sont réduites dans un ensemble d'équations algébriques non-linéaires. Les chemins non-linéaires d'équilibre à travers des points de limite sont tracés en utilisant la méthode de Newton-Raphson dans le conjuntion avec l'approche de Riks. Des résultats numériques sont présentés pour symétrique [ 0/90/0 ] et [ les panneaux cylindrique de 0/90 ] coquille stratifiés par pli antisymmétrique de croix, celui illustrent l'influence des charges mécaniques de bord, de la charge distribuée latérale, de l'imperfection initiale, et du champ de la température sur la rupture de charges de limite par le comportement.
En ligne : girish@civil.iitkgp.ernet.in, 1sr@civil.iikgp.ernet.in
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 141-148 p.
Titre : Determining the Tensile Stress Crack Opening Curve of Concrete by Inverse Analysis Titre original : Détermination de la Courbe de Tension d'Ouverture de Fente d'Effort du Béton par Inverse Analysis Type de document : texte imprimé Auteurs : De Oliveira e Sousa, José Luiz, Auteur ; Gettu, Ravindra, Auteur ; Xi, Yunping, Editeur scientifique Article en page(s) : 141-148 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Tensile stress Cracking Concrete Tests Effort de tension Fendre Essais Index. décimale : 621.34 Résumé : The Determination of the fundamental stress versus crack opening (σ-w) response of concrete under unixial tension is performed in this study through inverse analysis using data from notched beam tests. The Procedure used for optimizing the parameters of the σ-w re lation using the load versus crack mouth opening displacement response of the notched beam is described. Satisfactory comparisons have been obtained between the σ-w curves obtained through the inverse analysis and those directly measured in uniaxial tension tests. The Use of weighting functions in the inverse analysis may be necessary when large crack widths are to be considered.
La détermination de l'effort fondamental contre la réponse d'ouverture de fente (?-w) du béton sous la tension unixial est effectuée dans cette étude par l'analyse inverse en utilisant des données des essais entaillés de faisceau. Le procédé utilisé pour optimiser les paramètres du ?-w au sujet du lation employant la charge contre la réponse de déplacement d'ouverture de bouche de fente du faisceau entaillé est décrit. Des comparaisons satisfaisantes ont été obtenues entre les courbes de ?-w obtenues par l'analyse inverse et ceux directement mesurées dans les essais uniaxiaux de tension. L'utilisation de peser des fonctions dans l'analyse inverse peut être nécessaire quand de grandes largeurs de fente doivent être considérées.
En ligne : jls@fec.unicamp.br, gettu@iitm.ac.in [article] Determining the Tensile Stress Crack Opening Curve of Concrete by Inverse Analysis = Détermination de la Courbe de Tension d'Ouverture de Fente d'Effort du Béton par Inverse Analysis [texte imprimé] / De Oliveira e Sousa, José Luiz, Auteur ; Gettu, Ravindra, Auteur ; Xi, Yunping, Editeur scientifique . - 141-148 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 141-148 p.
Mots-clés : Tensile stress Cracking Concrete Tests Effort de tension Fendre Essais Index. décimale : 621.34 Résumé : The Determination of the fundamental stress versus crack opening (σ-w) response of concrete under unixial tension is performed in this study through inverse analysis using data from notched beam tests. The Procedure used for optimizing the parameters of the σ-w re lation using the load versus crack mouth opening displacement response of the notched beam is described. Satisfactory comparisons have been obtained between the σ-w curves obtained through the inverse analysis and those directly measured in uniaxial tension tests. The Use of weighting functions in the inverse analysis may be necessary when large crack widths are to be considered.
La détermination de l'effort fondamental contre la réponse d'ouverture de fente (?-w) du béton sous la tension unixial est effectuée dans cette étude par l'analyse inverse en utilisant des données des essais entaillés de faisceau. Le procédé utilisé pour optimiser les paramètres du ?-w au sujet du lation employant la charge contre la réponse de déplacement d'ouverture de bouche de fente du faisceau entaillé est décrit. Des comparaisons satisfaisantes ont été obtenues entre les courbes de ?-w obtenues par l'analyse inverse et ceux directement mesurées dans les essais uniaxiaux de tension. L'utilisation de peser des fonctions dans l'analyse inverse peut être nécessaire quand de grandes largeurs de fente doivent être considérées.
En ligne : jls@fec.unicamp.br, gettu@iitm.ac.in
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 149-157 p.
Titre : Upsetting Tests of Fresh Cementitious Composites for Extrusion Titre original : Essais de Dérangement des Composés de Ciment Frais pour l'Extrusion Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhou, Xiangming, Auteur ; Zongjin Li, Auteur ; Landis, Eric N., Editeur scientifique Article en page(s) : 149-157 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Cementation Strain rate Fiber reinforced materials Boundaries Composite materials Cémentation Taux de contrainte Matériaux renforcés de fibres Frontières Matières composites Index. décimale : 621.34 Résumé : Upsetting tests were conducted on cylindrical specimens made of a typical fresh short fiber reinforced cementitious composite (SFRCC) paste for extrusion at various boundary conditions to derive the paste's constitutive behavior. Due to friction present at the specimen and the equipment platens interfaces, stress was not uniformly distributed in the specimen and had to be corrected. In this study, two analytical methods were utilized to derive the true flow stress of the fresh SFRCC paste through correcting the nominal yield stress obtained from the upsetting test. One of them was the stress extrapolation method, which required a large number of experimental data and predetermined boundary friction. It was found that the results corrected by this method from experiments at the lubricated boundary were more reliable than those at the dry boundary and this method could also give an approximate estimation of the boundary friction coefficient. As comparison, the flow stress correction method required only a small amount of experimental data and no predetermined boundary friction. It was found that this method provided better results at the dry boundary than at the lubricated boundary. The Fresh SFRCC paste exhibited both strain and strain rate hardening characteristics whereas strain rate hardening effect was more significant and dominated.
Des essais de dérangement ont été effectués sur les spécimens cylindrique faits d'une pâte (SFRCC) composée de ciment renforcée de fibres court frais typique pour l'extrusion à de divers états de frontière pour dériver le comportement constitutif de la pâte. En raison du frottement actuel au spécimen et aux interfaces de platines d'équipement, effort n'a pas été uniformément distribué dans le spécimen et a dû être corrigé. Dans cette étude, deux méthodes analytiques ont été utilisées pour dériver le véritable effort d'écoulement de la pâte fraîche de SFRCC en corrigeant l'effort de rendement nominal obtenu de l'essai de dérangement. L'une d'entre elles était la méthode d'extrapolation d'effort, qui a exigé un grand nombre de données expérimentales et a prédéterminé le frottement de frontière. On l'a constaté que les résultats corrigés par cette méthode des expériences à la frontière lubrifiée étaient plus fiables que ceux à la frontière sèche et cette méthode pourrait également donner une évaluation approximative du coefficient de frottement de frontière. Comme comparaison, la méthode de correction d'effort d'écoulement a exigé seulement un peu de données expérimentales et d'aucun frottement prédéterminé de frontière. On l'a constaté que cette méthode a fourni de meilleurs résultats à la frontière sèche qu'à la frontière lubrifiée. La pâte fraîche de SFRCC a montré la contrainte et le taux de contrainte durcissant des caractéristiques tandis que le taux de contrainte durcissant l'effet était plus significatif et dominé.
En ligne : cexmzhou@ust.hk, zongjin@ust.hk [article] Upsetting Tests of Fresh Cementitious Composites for Extrusion = Essais de Dérangement des Composés de Ciment Frais pour l'Extrusion [texte imprimé] / Zhou, Xiangming, Auteur ; Zongjin Li, Auteur ; Landis, Eric N., Editeur scientifique . - 149-157 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 149-157 p.
Mots-clés : Cementation Strain rate Fiber reinforced materials Boundaries Composite materials Cémentation Taux de contrainte Matériaux renforcés de fibres Frontières Matières composites Index. décimale : 621.34 Résumé : Upsetting tests were conducted on cylindrical specimens made of a typical fresh short fiber reinforced cementitious composite (SFRCC) paste for extrusion at various boundary conditions to derive the paste's constitutive behavior. Due to friction present at the specimen and the equipment platens interfaces, stress was not uniformly distributed in the specimen and had to be corrected. In this study, two analytical methods were utilized to derive the true flow stress of the fresh SFRCC paste through correcting the nominal yield stress obtained from the upsetting test. One of them was the stress extrapolation method, which required a large number of experimental data and predetermined boundary friction. It was found that the results corrected by this method from experiments at the lubricated boundary were more reliable than those at the dry boundary and this method could also give an approximate estimation of the boundary friction coefficient. As comparison, the flow stress correction method required only a small amount of experimental data and no predetermined boundary friction. It was found that this method provided better results at the dry boundary than at the lubricated boundary. The Fresh SFRCC paste exhibited both strain and strain rate hardening characteristics whereas strain rate hardening effect was more significant and dominated.
Des essais de dérangement ont été effectués sur les spécimens cylindrique faits d'une pâte (SFRCC) composée de ciment renforcée de fibres court frais typique pour l'extrusion à de divers états de frontière pour dériver le comportement constitutif de la pâte. En raison du frottement actuel au spécimen et aux interfaces de platines d'équipement, effort n'a pas été uniformément distribué dans le spécimen et a dû être corrigé. Dans cette étude, deux méthodes analytiques ont été utilisées pour dériver le véritable effort d'écoulement de la pâte fraîche de SFRCC en corrigeant l'effort de rendement nominal obtenu de l'essai de dérangement. L'une d'entre elles était la méthode d'extrapolation d'effort, qui a exigé un grand nombre de données expérimentales et a prédéterminé le frottement de frontière. On l'a constaté que les résultats corrigés par cette méthode des expériences à la frontière lubrifiée étaient plus fiables que ceux à la frontière sèche et cette méthode pourrait également donner une évaluation approximative du coefficient de frottement de frontière. Comme comparaison, la méthode de correction d'effort d'écoulement a exigé seulement un peu de données expérimentales et d'aucun frottement prédéterminé de frontière. On l'a constaté que cette méthode a fourni de meilleurs résultats à la frontière sèche qu'à la frontière lubrifiée. La pâte fraîche de SFRCC a montré la contrainte et le taux de contrainte durcissant des caractéristiques tandis que le taux de contrainte durcissant l'effet était plus significatif et dominé.
En ligne : cexmzhou@ust.hk, zongjin@ust.hk
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 158-171 p.
Titre : Finite-Element Analysis of Hot Mix Asphalt Microstructure Using Effective Local Material Properties and Strain Gradient Elasticity Titre original : Analyse Finie d'Elément de la Microstructure Chaude d'Asphalte de Mélange en Utilisant les Propriétés et l'Elasticité Matérielles Locales Efficaces de Gradient de Contrainte Type de document : texte imprimé Auteurs : Dessouky, Samer, Auteur ; Guzina, Bojan B., Editeur scientifique ; Zbib, Hussein ; Little, Dallas ; Masad, Eyad, Auteur Article en page(s) : 158-171 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Asphalt mix Micromechanics Elasticity Finite elements Mélange d'asphalte Micro-Mécanique Elasticité Elément finie Index. décimale : 621.34 Résumé : This paper presents the development of a methodology for microstructure analysis and modeling of hot mix asphal (HMA). This Methodology relies on using effective local material properties and strain gradient theory in the finite element analysis of HMA microstructure. The Effective local properties are calculated using an analytical micromechanical model that captures the influence of percent of particles on the microscopic response of HMA. Strain gradient elasticity is used in order to account for the effect of particles size in the finite element analysis. The Autocorrelation function and the moving window technique are used to determine the microstructure characteristic lenght scales that are used in strain gradient elasticity. A number os asphalt mixes with different aggregate types and size distributions are analyzed in this paper.
Cet article présente au developpement d'une méthodologie pour l'analyse de microstructure et modeler du mélange chaud asphal (HMA). Cette méthodologie se fonde sur employer les propriétés et la théorie matérielles locales efficaces de gradient de contrainte dans l'analyse finie d'élément de la microstructure de HMA. Les propriétés locales efficaces sont calculées en utilisant un modèle micromechanical analytique qui capture l'influence des pour cent de particules sur la réponse microscopique de HMA. L'élasticité de gradient de contrainte est employée afin d'expliquer l'effet de la dimension particulaire dans l'analyse finie d'élément. La fonction d'autocorrélation et la technique mobile de fenêtre sont employées pour déterminer les balances caractéristiques de lenght de microstructure qui sont employées dans l'élasticité de gradient de contrainte. Des mélanges d'un asphalte d'OS de nombre avec différents types et distributions de grandeurs globaux sont analysés en cet article.
En ligne : dsamer@tamu.edu, emasad@civil.tamu.edu, d-little@tamu.edu, zbib@mme.wsu.edu [article] Finite-Element Analysis of Hot Mix Asphalt Microstructure Using Effective Local Material Properties and Strain Gradient Elasticity = Analyse Finie d'Elément de la Microstructure Chaude d'Asphalte de Mélange en Utilisant les Propriétés et l'Elasticité Matérielles Locales Efficaces de Gradient de Contrainte [texte imprimé] / Dessouky, Samer, Auteur ; Guzina, Bojan B., Editeur scientifique ; Zbib, Hussein ; Little, Dallas ; Masad, Eyad, Auteur . - 158-171 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 158-171 p.
Mots-clés : Asphalt mix Micromechanics Elasticity Finite elements Mélange d'asphalte Micro-Mécanique Elasticité Elément finie Index. décimale : 621.34 Résumé : This paper presents the development of a methodology for microstructure analysis and modeling of hot mix asphal (HMA). This Methodology relies on using effective local material properties and strain gradient theory in the finite element analysis of HMA microstructure. The Effective local properties are calculated using an analytical micromechanical model that captures the influence of percent of particles on the microscopic response of HMA. Strain gradient elasticity is used in order to account for the effect of particles size in the finite element analysis. The Autocorrelation function and the moving window technique are used to determine the microstructure characteristic lenght scales that are used in strain gradient elasticity. A number os asphalt mixes with different aggregate types and size distributions are analyzed in this paper.
Cet article présente au developpement d'une méthodologie pour l'analyse de microstructure et modeler du mélange chaud asphal (HMA). Cette méthodologie se fonde sur employer les propriétés et la théorie matérielles locales efficaces de gradient de contrainte dans l'analyse finie d'élément de la microstructure de HMA. Les propriétés locales efficaces sont calculées en utilisant un modèle micromechanical analytique qui capture l'influence des pour cent de particules sur la réponse microscopique de HMA. L'élasticité de gradient de contrainte est employée afin d'expliquer l'effet de la dimension particulaire dans l'analyse finie d'élément. La fonction d'autocorrélation et la technique mobile de fenêtre sont employées pour déterminer les balances caractéristiques de lenght de microstructure qui sont employées dans l'élasticité de gradient de contrainte. Des mélanges d'un asphalte d'OS de nombre avec différents types et distributions de grandeurs globaux sont analysés en cet article.
En ligne : dsamer@tamu.edu, emasad@civil.tamu.edu, d-little@tamu.edu, zbib@mme.wsu.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 172-178 p.
Titre : Viscoelastic Modeling and Field Validation of Flexible Pavements Titre original : Validation Viscoélastique Modelé et de Champ des Revêtements Souples Type de document : texte imprimé Auteurs : Al-Qadi, Imad, Auteur ; Masud, Arif, Editeur scientifique ; Yoo, Pyeong Jun ; Elseifi, Mostafa A., Auteur Article en page(s) : 172-178 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Asphalt mixes Viscoelasticity Laboratory tests Pavement design Validation Mélanges d'asphalte Visco-élasticité Essais en laboratoire Conception de trottoir Index. décimale : 621.34 Résumé : The Objective of this study was to characterize hot mix asphalt (HMA) viscoelastic properties at intermediate and high temperatures and to incorporate laboratory determined parameters into a three dimensional finite element (FE) model to accurately simulate pavements responses to vehicular loading at different temperatures and speeds. Results of the developed FE model were compared against field measured pavement responses from the Virginia Smart Road. Results of this analysis indicated that the elastic theory grossly underpredicts pavement responses to vehicular loading at intermediate and high temperatures. In addition, the elastic FE model could not simulate permanent deformation or delayed recovery, a known characteristic of HMA materials. In addition, the elastic FE model could not simulate permanent deformation or delayed recovery, a known characteristic of HMA materials. In contrast, results of the FE viscoelastic model were in better agreement with field measurements. In this case, the average error in the prediction was less than 15%. The FE model successfully simulated retardation of the response in the transverse direction and rapid relaxation of HMA in the longitudinal direction. Moreover, the developed model allowed predicting primary rutting damage at the surface and its partial recovery after load application.
L'objectif de cette étude était de caractériser les propriétés viscoélastiques chaudes de l'asphalte de mélange (HMA) à intermédiaire et les températures élevées et pour incorporer le laboratoire ont déterminé des paramètres dans un modèle fini tridimensionnel de l'élément (Fe) pour simuler exactement des réponses de trottoirs au chargement véhiculaire aux différentes températures et vitesses. Des résultats du modèle développé de Fe ont été comparés contre des réponses de trottoir mesurées par champ de la route intelligente de la Virginie. Les résultats de cette analyse ont indiqué que les réponses élastiques de trottoir d'underpredicts de théorie excessivement au chargement véhiculaire à températures élevées intermédiaires et. En outre, le modèle élastique de Fe n'a pas pu simuler la déformation permanente ou le rétablissement retardé, une caractéristique connue des matériaux de HMA. En outre, le modèle élastique de Fe n'a pas pu simuler la déformation permanente ou le rétablissement retardé, une caractéristique connue des matériaux de HMA. En revanche, les résultats du modèle viscoélastique de Fe étaient dans un meilleur accord avec des mesures sur le terrain. Dans ce cas-ci, l'erreur moyenne dans la prévision était moins de 15%. Le modèle de Fe a avec succès simulé le retardement de la réponse dans la direction transversale et la relaxation rapide de HMA dans la direction longitudinale. D'ailleurs, le modèle développé a laissé prévoir des dommages rutting primaires sur la surface et son rétablissement partiel après application de charge.
[article] Viscoelastic Modeling and Field Validation of Flexible Pavements = Validation Viscoélastique Modelé et de Champ des Revêtements Souples [texte imprimé] / Al-Qadi, Imad, Auteur ; Masud, Arif, Editeur scientifique ; Yoo, Pyeong Jun ; Elseifi, Mostafa A., Auteur . - 172-178 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 172-178 p.
Mots-clés : Asphalt mixes Viscoelasticity Laboratory tests Pavement design Validation Mélanges d'asphalte Visco-élasticité Essais en laboratoire Conception de trottoir Index. décimale : 621.34 Résumé : The Objective of this study was to characterize hot mix asphalt (HMA) viscoelastic properties at intermediate and high temperatures and to incorporate laboratory determined parameters into a three dimensional finite element (FE) model to accurately simulate pavements responses to vehicular loading at different temperatures and speeds. Results of the developed FE model were compared against field measured pavement responses from the Virginia Smart Road. Results of this analysis indicated that the elastic theory grossly underpredicts pavement responses to vehicular loading at intermediate and high temperatures. In addition, the elastic FE model could not simulate permanent deformation or delayed recovery, a known characteristic of HMA materials. In addition, the elastic FE model could not simulate permanent deformation or delayed recovery, a known characteristic of HMA materials. In contrast, results of the FE viscoelastic model were in better agreement with field measurements. In this case, the average error in the prediction was less than 15%. The FE model successfully simulated retardation of the response in the transverse direction and rapid relaxation of HMA in the longitudinal direction. Moreover, the developed model allowed predicting primary rutting damage at the surface and its partial recovery after load application.
L'objectif de cette étude était de caractériser les propriétés viscoélastiques chaudes de l'asphalte de mélange (HMA) à intermédiaire et les températures élevées et pour incorporer le laboratoire ont déterminé des paramètres dans un modèle fini tridimensionnel de l'élément (Fe) pour simuler exactement des réponses de trottoirs au chargement véhiculaire aux différentes températures et vitesses. Des résultats du modèle développé de Fe ont été comparés contre des réponses de trottoir mesurées par champ de la route intelligente de la Virginie. Les résultats de cette analyse ont indiqué que les réponses élastiques de trottoir d'underpredicts de théorie excessivement au chargement véhiculaire à températures élevées intermédiaires et. En outre, le modèle élastique de Fe n'a pas pu simuler la déformation permanente ou le rétablissement retardé, une caractéristique connue des matériaux de HMA. En outre, le modèle élastique de Fe n'a pas pu simuler la déformation permanente ou le rétablissement retardé, une caractéristique connue des matériaux de HMA. En revanche, les résultats du modèle viscoélastique de Fe étaient dans un meilleur accord avec des mesures sur le terrain. Dans ce cas-ci, l'erreur moyenne dans la prévision était moins de 15%. Le modèle de Fe a avec succès simulé le retardement de la réponse dans la direction transversale et la relaxation rapide de HMA dans la direction longitudinale. D'ailleurs, le modèle développé a laissé prévoir des dommages rutting primaires sur la surface et son rétablissement partiel après application de charge.
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 179-189 p.
Titre : Evaluation of Karhunen- Loève, Spectral, and Sampling Representations for Stochastic Processes Titre original : Evaluation des Représentations de Karhunen- Loève, Spectrales, et de Prélèvement pour des Processus Stochastiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Mircea Grigoriu, Auteur ; Schueller, Gerhart L., Editeur scientifique Article en page(s) : 179-189 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Gaussian process Stochastic processes Monte Carlo method Random vibration Processus gaussien Processus stochastiques Méthode de Monte Carlo Vibration aléatoire Index. décimale : 621.34 Résumé : The Karhunen-Loève, spectral, and sampling representations, referred to as the KL, SP, and SA representations, are defined and some features/limitations of KL-, SP-, and SA-based approximations commonly used in applications are stated. Three test applications are used to evaluate these approximate representations. The Test
applications include (1) models for non-Gaussian processes; (2) Monte Carlo algorithms for generating samples of Gaussian and non-Gaussian processes; and (3) approximate solutions for random vibration problems with deterministic and uncertain system parameters. Conditions are established for the convergence of the solutions of some random vibration problems corresponding to KL, SP, and SA approximate representations of the input to these problems. It is also shown that the KL and SP representation coincide for weakly stationary processes.
Les représentations de Karhunen-Loève, spectrales, et de prélèvement, désignées sous le nom des représentations de kilolitre, de PS, et de SA, sont définies et un certain features/limitations de kilolitre -, PS -, et des approximations SA-BASÉES généralement utilisées dans les applications sont énoncées. Trois applications d'essai sont employées pour évaluer ces représentations approximatives. Les applications d'essai incluent (1) des modèles pour des processus non gaussiens ; (2) algorithmes de Monte Carlo pour produire des échantillons de processus gaussiens et non gaussiens ; et (3) solutions approximatives pour des problèmes aléatoires de vibration avec des paramètres déterministes et incertains de système. Des conditions sont établies pour la convergence des solutions de quelques problèmes aléatoires de vibration correspondant aux représentations approximatives de kilolitre, de PS, et de SA de l'entrée à ces problèmes. On lui montre également que la représentation de kilolitre et de PS coïncident pour des processus faiblement stationnaires.
[article] Evaluation of Karhunen- Loève, Spectral, and Sampling Representations for Stochastic Processes = Evaluation des Représentations de Karhunen- Loève, Spectrales, et de Prélèvement pour des Processus Stochastiques [texte imprimé] / Mircea Grigoriu, Auteur ; Schueller, Gerhart L., Editeur scientifique . - 179-189 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 179-189 p.
Mots-clés : Gaussian process Stochastic processes Monte Carlo method Random vibration Processus gaussien Processus stochastiques Méthode de Monte Carlo Vibration aléatoire Index. décimale : 621.34 Résumé : The Karhunen-Loève, spectral, and sampling representations, referred to as the KL, SP, and SA representations, are defined and some features/limitations of KL-, SP-, and SA-based approximations commonly used in applications are stated. Three test applications are used to evaluate these approximate representations. The Test
applications include (1) models for non-Gaussian processes; (2) Monte Carlo algorithms for generating samples of Gaussian and non-Gaussian processes; and (3) approximate solutions for random vibration problems with deterministic and uncertain system parameters. Conditions are established for the convergence of the solutions of some random vibration problems corresponding to KL, SP, and SA approximate representations of the input to these problems. It is also shown that the KL and SP representation coincide for weakly stationary processes.
Les représentations de Karhunen-Loève, spectrales, et de prélèvement, désignées sous le nom des représentations de kilolitre, de PS, et de SA, sont définies et un certain features/limitations de kilolitre -, PS -, et des approximations SA-BASÉES généralement utilisées dans les applications sont énoncées. Trois applications d'essai sont employées pour évaluer ces représentations approximatives. Les applications d'essai incluent (1) des modèles pour des processus non gaussiens ; (2) algorithmes de Monte Carlo pour produire des échantillons de processus gaussiens et non gaussiens ; et (3) solutions approximatives pour des problèmes aléatoires de vibration avec des paramètres déterministes et incertains de système. Des conditions sont établies pour la convergence des solutions de quelques problèmes aléatoires de vibration correspondant aux représentations approximatives de kilolitre, de PS, et de SA de l'entrée à ces problèmes. On lui montre également que la représentation de kilolitre et de PS coïncident pour des processus faiblement stationnaires.
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 190-200 p.
Titre : Viscous Effect on the Roll Motion of a Rectangular Structure Titre original : Effet Visqueux sur le Mouvement de Roulement d'une Structure Rectangulaire Type de document : texte imprimé Auteurs : Jung, Kwang Hyo, Auteur ; Teng, Michelle H., Editeur scientifique ; Jo, Hyo Jae ; Chang, Kuang-An, Auteur Article en page(s) : 190-200 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fluid structure interaction Damping Water waves Floating structures Motion Interaction liquide de structure Atténuation Vagues de l'eau Structures flottantes mouvement Index. décimale : 621.34 Résumé : The Viscous effect on the roll motion of a rectangular structure was investigated in a two-dimensional wave tank. The Structure was used to simulate a simplified barge in the beam sea condition. The Structure with a draft one half of its height was hinged at the center of gravity and free to roll (1 degree of freedom) by waves. The Dynamic characteristics of the structure were first identified, including its roll natural period. The Dynamic response of the barge like structure under wave actions was then tested with regular waves with a range of wave periods that are shorter, equal to, and longer than its roll natural period. Particle image velocimetry was used to obtain the velocity field in the vicinity of the structure. The Coupled interactions between the incident waves and the structure were demonstrated by examining the vortical flow fields to elucidate the effect of viscous damping (also called the eddy making damping) to the roll motion of the structure over wave periods. For incoming waves with a wave period same as the roll natural period, the structure roll motion, as expected, greatly reduced by the viscous damping effect. At wave periods shorter than the roll natural period, the structure roll motion was slightly reduced by the viscous damping effect. However, at wave periods longer than the roll natural period, the viscous effect due to flow separation at structure corners indeed amplified the roll motion. This Indicates that not only can the viscous effect damp out the roll motion, it can also amplify the roll motion.
L'effet visqueux sur le mouvement de roulement d'une structure rectangulaire a été étudié dans un réservoir bidimensionnel de vague. La structure a été employée pour simuler un chaland simplifié en état de mer de travers. La structure avec une moitié de l'ébauche une de sa taille a été articulée au centre de la gravité et libre pour rouler (1 degré de liberté) par des vagues. Les caractéristiques dynamiques de la structure ont été identifiées la première fois, y compris sa période normale de roulement. La réponse dynamique du chaland comme la structure sous des actions de vague a été alors examinée avec les vagues régulières avec une gamme des périodes de vague qui sont plus courtes, de l'égale à, et plus longtemps que sa période normale de roulement. L'image de particules velocimetry a été employée pour obtenir le champ de vitesse à proximité de la structure. Les interactions couplées entre les vagues d'incident et la structure ont été démontrées en examinant les champs vortical d'écoulement pour élucider l'effet de l'atténuation visqueuse (également appelée le remous faisant l'atténuation) au mouvement de roulement des périodes de vague d'excédent de structure. Pour les vagues entrantes avec une période de vague mêmes que la période normale de roulement, le mouvement de roulement de structure, comme prévu, ont considérablement réduit par l'effet d'atténuation visqueux. Aux périodes de vague plus courtes que la période normale de roulement, le mouvement de roulement de structure a été légèrement réduit par l'effet d'atténuation visqueux. Cependant, aux périodes de vague plus longtemps que la période normale de roulement, l'effet visqueux dû à la séparation d'écoulement aux coins de structure a en effet amplifié le mouvement de roulement. Ceci indique que qui mettent en boîte non seulement l'effet visqueux amortissez le mouvement de roulement, il peut également amplifier le mouvement de roulement.
En ligne : kchang@tamu.edu [article] Viscous Effect on the Roll Motion of a Rectangular Structure = Effet Visqueux sur le Mouvement de Roulement d'une Structure Rectangulaire [texte imprimé] / Jung, Kwang Hyo, Auteur ; Teng, Michelle H., Editeur scientifique ; Jo, Hyo Jae ; Chang, Kuang-An, Auteur . - 190-200 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 190-200 p.
Mots-clés : Fluid structure interaction Damping Water waves Floating structures Motion Interaction liquide de structure Atténuation Vagues de l'eau Structures flottantes mouvement Index. décimale : 621.34 Résumé : The Viscous effect on the roll motion of a rectangular structure was investigated in a two-dimensional wave tank. The Structure was used to simulate a simplified barge in the beam sea condition. The Structure with a draft one half of its height was hinged at the center of gravity and free to roll (1 degree of freedom) by waves. The Dynamic characteristics of the structure were first identified, including its roll natural period. The Dynamic response of the barge like structure under wave actions was then tested with regular waves with a range of wave periods that are shorter, equal to, and longer than its roll natural period. Particle image velocimetry was used to obtain the velocity field in the vicinity of the structure. The Coupled interactions between the incident waves and the structure were demonstrated by examining the vortical flow fields to elucidate the effect of viscous damping (also called the eddy making damping) to the roll motion of the structure over wave periods. For incoming waves with a wave period same as the roll natural period, the structure roll motion, as expected, greatly reduced by the viscous damping effect. At wave periods shorter than the roll natural period, the structure roll motion was slightly reduced by the viscous damping effect. However, at wave periods longer than the roll natural period, the viscous effect due to flow separation at structure corners indeed amplified the roll motion. This Indicates that not only can the viscous effect damp out the roll motion, it can also amplify the roll motion.
L'effet visqueux sur le mouvement de roulement d'une structure rectangulaire a été étudié dans un réservoir bidimensionnel de vague. La structure a été employée pour simuler un chaland simplifié en état de mer de travers. La structure avec une moitié de l'ébauche une de sa taille a été articulée au centre de la gravité et libre pour rouler (1 degré de liberté) par des vagues. Les caractéristiques dynamiques de la structure ont été identifiées la première fois, y compris sa période normale de roulement. La réponse dynamique du chaland comme la structure sous des actions de vague a été alors examinée avec les vagues régulières avec une gamme des périodes de vague qui sont plus courtes, de l'égale à, et plus longtemps que sa période normale de roulement. L'image de particules velocimetry a été employée pour obtenir le champ de vitesse à proximité de la structure. Les interactions couplées entre les vagues d'incident et la structure ont été démontrées en examinant les champs vortical d'écoulement pour élucider l'effet de l'atténuation visqueuse (également appelée le remous faisant l'atténuation) au mouvement de roulement des périodes de vague d'excédent de structure. Pour les vagues entrantes avec une période de vague mêmes que la période normale de roulement, le mouvement de roulement de structure, comme prévu, ont considérablement réduit par l'effet d'atténuation visqueux. Aux périodes de vague plus courtes que la période normale de roulement, le mouvement de roulement de structure a été légèrement réduit par l'effet d'atténuation visqueux. Cependant, aux périodes de vague plus longtemps que la période normale de roulement, l'effet visqueux dû à la séparation d'écoulement aux coins de structure a en effet amplifié le mouvement de roulement. Ceci indique que qui mettent en boîte non seulement l'effet visqueux amortissez le mouvement de roulement, il peut également amplifier le mouvement de roulement.
En ligne : kchang@tamu.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 201-210 p.
Titre : Ground Motion Induced by Train Passage Titre original : Mouvement au Sol Induit par le Passage de Train Type de document : texte imprimé Auteurs : Paolucci, Roberto, Auteur ; Spinelli, Davide, Auteur ; Nicos Makris, Editeur scientifique Article en page(s) : 201-210 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Railroad tracks Railroad trains Vibration Ground motion Numerical analysis Voies de chemin de fer Trains de chemin de fer Mouvement au sol Analyse numérique Index. décimale : 621.34 Résumé : Two methods are illustrated to effectively calculate the ground motion induced by constant speed moving loads. On the one hand, the dynamic Betti-Rayleigh reciprocity theorem allows one to take full advantage of the availability of Green's functions for a homogeneous or a horizontally layered half space. On the other hand, the spectral element method allows one to deal with complicated configurations, including dynamic soil structure interaction, with an accuracy that is significantly higher than classical finite element or finite difference methods. Both the Betti-Rayleigh and spectral element methods are considered in three dimensions. After validating both methods, the decay of peak ground motion with distance is analyzed as a function of load speed and frequency. For speeds lower than the Rayleigh wave velocity in the soil, the decay turns out to be much faster than for stationary point load. This Effect is studied in detail by an analytical approach and interpretedin terms of destructive interference. Finally, the previous analytical and numerical results are checked against the records obtained at Ath, Belgium, during a field experiment to study ground motion induced by high speed trains in soft soil conditions.
Deux méthodes sont illustrées pour calculer efficacement le mouvement au sol induit par les charges mobiles de vitesse constante. D'une part, le théorème dynamique de réciprocité de Betti-Rayleigh permet à on de profiter pleinement de la disponibilité des fonctions de Green pour d'espace horizontalement posé homogène ou demi. D'autre part, la méthode spectrale d'élément permet à on de traiter des configurations compliquées, y compris l'interaction dynamique de structure de sol, avec une exactitude qui est sensiblement plus haute que l'élément fini classique ou les méthodes finies de différence. Le Betti-Rayleigh et des méthodes spectrales d'élément sont considérés dans trois dimensions. Après avoir validé les deux méthodes, l'affaiblissement du mouvement au sol maximal avec la distance est analysé en fonction de la vitesse et de la fréquence de charge. Pour des vitesses inférieur la vitesse de vague de Rayleigh dans le sol, l'affaiblissement s'avère être beaucoup plus rapide que pour la charge stationnaire de point. Cet effet est étudié en détail par une approche analytique et des limites d'interpretedin d'interférence destructive. En conclusion, les résultats analytiques et numériques précédents sont vérifiés contre les disques obtenus chez Ath, Belgique, pendant une expérience sur le terrain pour étudier le mouvement au sol induit par des trains à grande vitesse en états doux de sol.
En ligne : paolucci@stru.polimi.it [article] Ground Motion Induced by Train Passage = Mouvement au Sol Induit par le Passage de Train [texte imprimé] / Paolucci, Roberto, Auteur ; Spinelli, Davide, Auteur ; Nicos Makris, Editeur scientifique . - 201-210 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 201-210 p.
Mots-clés : Railroad tracks Railroad trains Vibration Ground motion Numerical analysis Voies de chemin de fer Trains de chemin de fer Mouvement au sol Analyse numérique Index. décimale : 621.34 Résumé : Two methods are illustrated to effectively calculate the ground motion induced by constant speed moving loads. On the one hand, the dynamic Betti-Rayleigh reciprocity theorem allows one to take full advantage of the availability of Green's functions for a homogeneous or a horizontally layered half space. On the other hand, the spectral element method allows one to deal with complicated configurations, including dynamic soil structure interaction, with an accuracy that is significantly higher than classical finite element or finite difference methods. Both the Betti-Rayleigh and spectral element methods are considered in three dimensions. After validating both methods, the decay of peak ground motion with distance is analyzed as a function of load speed and frequency. For speeds lower than the Rayleigh wave velocity in the soil, the decay turns out to be much faster than for stationary point load. This Effect is studied in detail by an analytical approach and interpretedin terms of destructive interference. Finally, the previous analytical and numerical results are checked against the records obtained at Ath, Belgium, during a field experiment to study ground motion induced by high speed trains in soft soil conditions.
Deux méthodes sont illustrées pour calculer efficacement le mouvement au sol induit par les charges mobiles de vitesse constante. D'une part, le théorème dynamique de réciprocité de Betti-Rayleigh permet à on de profiter pleinement de la disponibilité des fonctions de Green pour d'espace horizontalement posé homogène ou demi. D'autre part, la méthode spectrale d'élément permet à on de traiter des configurations compliquées, y compris l'interaction dynamique de structure de sol, avec une exactitude qui est sensiblement plus haute que l'élément fini classique ou les méthodes finies de différence. Le Betti-Rayleigh et des méthodes spectrales d'élément sont considérés dans trois dimensions. Après avoir validé les deux méthodes, l'affaiblissement du mouvement au sol maximal avec la distance est analysé en fonction de la vitesse et de la fréquence de charge. Pour des vitesses inférieur la vitesse de vague de Rayleigh dans le sol, l'affaiblissement s'avère être beaucoup plus rapide que pour la charge stationnaire de point. Cet effet est étudié en détail par une approche analytique et des limites d'interpretedin d'interférence destructive. En conclusion, les résultats analytiques et numériques précédents sont vérifiés contre les disques obtenus chez Ath, Belgique, pendant une expérience sur le terrain pour étudier le mouvement au sol induit par des trains à grande vitesse en états doux de sol.
En ligne : paolucci@stru.polimi.it
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 211-219 p.
Titre : Numerical Simulation of Solitary Waves Using Velocity-Vorticity Formulation of Navier-Stokes Equations Titre original : La Simulation Numérique des Vagues Solitaires Employant la Formulation de Vorticité de Vitesse de Navier Charge des Equations Type de document : texte imprimé Auteurs : Lo, D. C., Auteur ; Young, D. L., Auteur ; Katopodes, Nikoloas D., Editeur scientifique Article en page(s) : 211-219 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Solitary waves Velocity Free surfaces Numerical models Simulation Wave equations Vagues solitaires Vitesse Surfaces libres Modèles numériques Equations d'ondes Index. décimale : 621.34 Résumé : This Paper presents the development of a novel numerical scheme to study solitary wave phenomena using velocity vorticity formulation instead of the primitive variable (velocity-pressure) form for the Navier-Stokes equations. The Free surface boundary conditions are accordingly modified to obtain the equations in the velocity and vorticity form without involving the pressure term. The Kinematics of the fluid domain for the free surface flow is described using an arbitrary Lagrangian-Eulerian method. The Proposed model is first validated with numerical and analytical solutions available from the literature for the following cases: (1) an oblique rigid-li driven cavity flow and (2) an incident solitary wave. Then the versatility of the algorithm is demonstrated by obtaining numerical resultsfor (3) periodic waves generated in a channel by a piston wave maker, and (4) solitary waves generated by critical flow over a submerged solid structure. The Salient characteristics of the propagation of solitary waves are well illustrated in the present study.
Cet article présente le développement d'un arrangement numérique de roman à l'étude les phénomènes que solitaires de vague employant la formulation de vorticité de vitesse au lieu de la forme variable primitive (de vitesse-pression) pour Navier-Charge des équations. Les conditions de frontière extérieurs libres sont en conséquence modifiés pour obtenir les équations sous la forme de vitesse et de vorticité sans impliquer la limite de pression. La cinématique du domaine liquide pour l'écoulement extérieur libre est décrite en utilisant une méthode Lagrangienne-Eulerian arbitraire. Le modèle proposé est d'abord validé avec les solutions numériques et analytiques fournies par la littérature pour les cas suivants : (1) un écoulement de cavité conduit parLi oblique et (2) une vague solitaire d'incident. Alors la polyvalence de l'algorithme est démontrée en obtenant les vagues périodiques du resultsfor (3) numérique produites dans un canal par un fabricant de vague de piston, et (4) les vagues solitaires produites par l'excédent critique d'écoulement une structure pleine submergée. Les caractéristiques saillantes de la propagation des vagues solitaires sont bien illustrées dans la présente étude.
En ligne : loderg@ntu.edu.tw, dlyoung@ntu.edu.tw [article] Numerical Simulation of Solitary Waves Using Velocity-Vorticity Formulation of Navier-Stokes Equations = La Simulation Numérique des Vagues Solitaires Employant la Formulation de Vorticité de Vitesse de Navier Charge des Equations [texte imprimé] / Lo, D. C., Auteur ; Young, D. L., Auteur ; Katopodes, Nikoloas D., Editeur scientifique . - 211-219 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 211-219 p.
Mots-clés : Solitary waves Velocity Free surfaces Numerical models Simulation Wave equations Vagues solitaires Vitesse Surfaces libres Modèles numériques Equations d'ondes Index. décimale : 621.34 Résumé : This Paper presents the development of a novel numerical scheme to study solitary wave phenomena using velocity vorticity formulation instead of the primitive variable (velocity-pressure) form for the Navier-Stokes equations. The Free surface boundary conditions are accordingly modified to obtain the equations in the velocity and vorticity form without involving the pressure term. The Kinematics of the fluid domain for the free surface flow is described using an arbitrary Lagrangian-Eulerian method. The Proposed model is first validated with numerical and analytical solutions available from the literature for the following cases: (1) an oblique rigid-li driven cavity flow and (2) an incident solitary wave. Then the versatility of the algorithm is demonstrated by obtaining numerical resultsfor (3) periodic waves generated in a channel by a piston wave maker, and (4) solitary waves generated by critical flow over a submerged solid structure. The Salient characteristics of the propagation of solitary waves are well illustrated in the present study.
Cet article présente le développement d'un arrangement numérique de roman à l'étude les phénomènes que solitaires de vague employant la formulation de vorticité de vitesse au lieu de la forme variable primitive (de vitesse-pression) pour Navier-Charge des équations. Les conditions de frontière extérieurs libres sont en conséquence modifiés pour obtenir les équations sous la forme de vitesse et de vorticité sans impliquer la limite de pression. La cinématique du domaine liquide pour l'écoulement extérieur libre est décrite en utilisant une méthode Lagrangienne-Eulerian arbitraire. Le modèle proposé est d'abord validé avec les solutions numériques et analytiques fournies par la littérature pour les cas suivants : (1) un écoulement de cavité conduit parLi oblique et (2) une vague solitaire d'incident. Alors la polyvalence de l'algorithme est démontrée en obtenant les vagues périodiques du resultsfor (3) numérique produites dans un canal par un fabricant de vague de piston, et (4) les vagues solitaires produites par l'excédent critique d'écoulement une structure pleine submergée. Les caractéristiques saillantes de la propagation des vagues solitaires sont bien illustrées dans la présente étude.
En ligne : loderg@ntu.edu.tw, dlyoung@ntu.edu.tw
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 220-230 p.
Titre : Fully Nonlinear Boussinesq-Type Equations for Waves and Currents Over Porous Beds Titre original : Type Entièrement Non-Linéaire d'Equations de Boussinesq pour des Vagues et des Lits poreux d'excédent de Courants Type de document : texte imprimé Auteurs : Qin Chen, Auteur ; Katopodes, Nikoloas D., Editeur scientifique Article en page(s) : 220-230 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Water waves Boussinesq equations Porous media Nearshore circulation Currents Vagues d'eau Equations de Boussinesq Médias poreux Près de la circulation de rivage Courants Index. décimale : 621.34 Résumé : The Paper introduces a complete set of Boussinesq type equations suitable for water waves and wave induced nearshore circulation over an inhomogeneous, permeable bottom. The Derivation starts with the conventional exapnsion of the fluid particle velocity as a polynomial of the vertical coordinate z followed by the depth integration of the vertical comonents of the Euler equations for the fluid layer and the volume averaged for the porous layer to obtain the pressure field. Inserting the kinematics and pressure field into the Euler and volume averaged equations on the horizontal plane results in a set of Boussinesq type momentum equations with vertical vorticity and z-dependent terms. A new approach to eliminating the z dependency in the Boussinesq-type equations is introduced. It allows for the existence and advection of the vertical vorticity in the flow field with the accuracy consistent with the level of approximation in the Boussinesq type equations for the pure wave motion. Examination of the scaling of the resistance force reveals the significance of the vertical velocity to the pressure field in the porous layer and leads to the retention of higher order terms associated with the resistance force. The Equations are truncated at O(µ²+²), where µ= measure of frequency dispersion. An analysis of the vortical property of the resultant equations indicates that the energy dissipation in the porous layer can serve as a source of vertical vorticity up to the leading order. In comparison with the existing Boussinesq-type equations for both permeable and impermeable bottoms, the complete set of equations improve the accuracy of potential vorticity as well as the damping rate. The New equations retain the conservation of potential vorticity up to O(µ²). Such a property is desirable for modeling wave induced near shore circulation but is absent in existing Boussinesq type equations.
Le papier présente un ensemble complet de type équations de Boussinesq appropriées aux vagues de l'eau et à la circulation de nearshore induite par vague au-dessus d'un fond non homogène et perméable. La dérivation commence par l'exapnsion conventionnel de la vitesse liquide de particules comme polynôme de la coordonnée verticale z suivie de l'intégration de profondeur des comonents verticaux des équations d'Euler pour la couche liquide et le volume ramenés à une moyenne pour que la couche poreuse obtienne le champ de pression. L'insertion du domaine de cinématique et de pression dans l'Euler et les équations ramenées à une moyenne par volume sur le plan horizontal a comme conséquence un ensemble de type de Boussinesq équations d'élan avec la vorticité verticale et les limites z-dépendantes. Une nouvelle approche à éliminer la dépendance de z dans le Boussinesq-type équations est présentée. Elle tient compte de l'existence et de l'advection de la vorticité verticale dans le domaine d'écoulement avec l'exactitude conformée au niveau de l'approximation dans le type équations de Boussinesq pour le mouvement pur de vague. L'examen de la graduation de la force de résistance indique la signification de la vitesse verticale au champ de pression dans la couche poreuse et mène à la conservation des limites d'ordre plus supérieur liées à la force de résistance. Les équations sont tronquées à O(µ²+²), où µ = mesure de dispersion de fréquence. Une analyse de la propriété vortical des équations résultantes indique que la dissipation d'énergie dans la couche poreuse peut servir de source de vorticité verticale jusqu'au principal ordre. En comparaison du Boussinesq-type existant équations pour les fonds perméables et imperméables, l'ensemble complet d'équations améliorent l'exactitude de la vorticité potentielle aussi bien que le taux d'atténuation. Les nouvelles équations maintiennent la conservation de la vorticité potentielle jusqu'à O(µ²). Une telle propriété est souhaitable pour modeler la vague induite près de la circulation de rivage mais est absente dans le type existant équations de Boussinesq
En ligne : qchen@jaguar1.usouthal.edu [article] Fully Nonlinear Boussinesq-Type Equations for Waves and Currents Over Porous Beds = Type Entièrement Non-Linéaire d'Equations de Boussinesq pour des Vagues et des Lits poreux d'excédent de Courants [texte imprimé] / Qin Chen, Auteur ; Katopodes, Nikoloas D., Editeur scientifique . - 220-230 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°2 (Fevrier 2006) . - 220-230 p.
Mots-clés : Water waves Boussinesq equations Porous media Nearshore circulation Currents Vagues d'eau Equations de Boussinesq Médias poreux Près de la circulation de rivage Courants Index. décimale : 621.34 Résumé : The Paper introduces a complete set of Boussinesq type equations suitable for water waves and wave induced nearshore circulation over an inhomogeneous, permeable bottom. The Derivation starts with the conventional exapnsion of the fluid particle velocity as a polynomial of the vertical coordinate z followed by the depth integration of the vertical comonents of the Euler equations for the fluid layer and the volume averaged for the porous layer to obtain the pressure field. Inserting the kinematics and pressure field into the Euler and volume averaged equations on the horizontal plane results in a set of Boussinesq type momentum equations with vertical vorticity and z-dependent terms. A new approach to eliminating the z dependency in the Boussinesq-type equations is introduced. It allows for the existence and advection of the vertical vorticity in the flow field with the accuracy consistent with the level of approximation in the Boussinesq type equations for the pure wave motion. Examination of the scaling of the resistance force reveals the significance of the vertical velocity to the pressure field in the porous layer and leads to the retention of higher order terms associated with the resistance force. The Equations are truncated at O(µ²+²), where µ= measure of frequency dispersion. An analysis of the vortical property of the resultant equations indicates that the energy dissipation in the porous layer can serve as a source of vertical vorticity up to the leading order. In comparison with the existing Boussinesq-type equations for both permeable and impermeable bottoms, the complete set of equations improve the accuracy of potential vorticity as well as the damping rate. The New equations retain the conservation of potential vorticity up to O(µ²). Such a property is desirable for modeling wave induced near shore circulation but is absent in existing Boussinesq type equations.
Le papier présente un ensemble complet de type équations de Boussinesq appropriées aux vagues de l'eau et à la circulation de nearshore induite par vague au-dessus d'un fond non homogène et perméable. La dérivation commence par l'exapnsion conventionnel de la vitesse liquide de particules comme polynôme de la coordonnée verticale z suivie de l'intégration de profondeur des comonents verticaux des équations d'Euler pour la couche liquide et le volume ramenés à une moyenne pour que la couche poreuse obtienne le champ de pression. L'insertion du domaine de cinématique et de pression dans l'Euler et les équations ramenées à une moyenne par volume sur le plan horizontal a comme conséquence un ensemble de type de Boussinesq équations d'élan avec la vorticité verticale et les limites z-dépendantes. Une nouvelle approche à éliminer la dépendance de z dans le Boussinesq-type équations est présentée. Elle tient compte de l'existence et de l'advection de la vorticité verticale dans le domaine d'écoulement avec l'exactitude conformée au niveau de l'approximation dans le type équations de Boussinesq pour le mouvement pur de vague. L'examen de la graduation de la force de résistance indique la signification de la vitesse verticale au champ de pression dans la couche poreuse et mène à la conservation des limites d'ordre plus supérieur liées à la force de résistance. Les équations sont tronquées à O(µ²+²), où µ = mesure de dispersion de fréquence. Une analyse de la propriété vortical des équations résultantes indique que la dissipation d'énergie dans la couche poreuse peut servir de source de vorticité verticale jusqu'au principal ordre. En comparaison du Boussinesq-type existant équations pour les fonds perméables et imperméables, l'ensemble complet d'équations améliorent l'exactitude de la vorticité potentielle aussi bien que le taux d'atténuation. Les nouvelles équations maintiennent la conservation de la vorticité potentielle jusqu'à O(µ²). Une telle propriété est souhaitable pour modeler la vague induite près de la circulation de rivage mais est absente dans le type existant équations de Boussinesq
En ligne : qchen@jaguar1.usouthal.edu
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