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Ajouter le résultat dans votre panierUse of Supervisor Control and Data Acquisition for Damage Location of Water Delivery Systems / Shinozuka, Masanobu in Journal of engineering mechanics, Vol.131, N° 3 (March 2005)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 225-230 p.
Titre : Use of Supervisor Control and Data Acquisition for Damage Location of Water Delivery Systems Titre original : Utilisation de Commande de Surveillant et d'Acquisition de Données pour l'Endroit de Dommages des Systèmes de la Livraison de l'Eau Type de document : texte imprimé Auteurs : Shinozuka, Masanobu, Auteur ; Feng, Maria Q. ; Liang, Jianwen, Auteur Article en page(s) : 225-230 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique, Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Damage Water distribution Water pipilines Buriedpipes Urban areas Data Collection Avarie Dommage Distribution de l'eau Canalisation de l'eau Pipes enterrées Secteurs urbains Collecte de données Index. décimale : 621.34/624/621.38 Résumé : Urban water delivery systems can be damaged by earthquakes or severely cold weather. In either case, the damage cannot easily be detected and located, especially immediately after the event. In recent years, real-time damage estimation and diagnosis of buried pipelines attracted much attention or researchers focusing on establishing the relationship between damage ratio (breaks per unit length of pipe) and ground motion, taking the soil condition into consideration. Due to the uncertainly and complexity of the parameters that effect the pipe damage mechanism, it is not easy to estimate the degree of physical damage only with a few numbers of parameters. As an alternative, this paper develops a methodology to detect and locate the damage in a water delivery system by monitoring water pressure on-line at some selected positions in the water delivery systems. For the purpose of on-line monotoring, emerging supervisory control and date acquisition technology can be well used. A Neural network-based inverse analysis method is constructed for detecting the extent and location of damage based on the variation of water pressure. The Neural network is trained by using analytically simulated data from the water delivery system with one location of damage, and validated by using a set of data that have never been used in the training. It is found that the method provides a quick, effective, and pratical way in which the damage sustained by a water delivery system can be detected and located.
Des systèmes urbains de la livraison de l'eau peuvent être endommagés par des tremblements de terre ou sévèrement froid survivez à. Dans l'un ou l'autre cas, les dommages ne peuvent pas facilement être détectés et trouvés, particulièrement juste après l'événement. Ces dernières années, l'évaluation de dommages et le diagnostic en temps réel des canalisations enterrées ont attiré beaucoup d'attention ou chercheurs se concentrant sur établir le rapport entre le rapport de dommages (coupures par unité de longueur de pipe) et le mouvement au sol, prenant en compte l'état de sol. En raison du incertain et de la complexité des paramètres qui effectuent le mécanisme de dommages de pipe, il n'est pas facile d'estimer le degré de dommages physiques seulement avec quelques nombres de paramètres. Comme alternative, cet article développe une méthodologie pour détecter et trouver les dommages dans un système de la livraison de l'eau près de surveiller la pression de l'eau en ligne à quelques positions choisies dans les systèmes de la livraison de l'eau. Afin de monotoring en ligne, la technologie de surveillance naissante de commande et d'acquisition de date peut être bien employée. Une méthode inverse réseau-basée neurale d'analyse est construite pour détecter l'ampleur et l'endroit des dommages basés sur la variation de la pression de l'eau. Le réseau neurologique est formé en employant des données analytiquement simulées du système de la livraison de l'eau avec un endroit des dommages, et validé en employant un ensemble de données qui n'ont été jamais employées dans la formation. On le constate que la méthode fournit une manière rapide, efficace, et pratical dont les dommages soutenus par un système de la livraison de l'eau peuvent être détectés et trouvés.
En ligne : shino@usc.edu, jwliang@public.tjuc.com.cn, mfeng@uci.edu [article] Use of Supervisor Control and Data Acquisition for Damage Location of Water Delivery Systems = Utilisation de Commande de Surveillant et d'Acquisition de Données pour l'Endroit de Dommages des Systèmes de la Livraison de l'Eau [texte imprimé] / Shinozuka, Masanobu, Auteur ; Feng, Maria Q. ; Liang, Jianwen, Auteur . - 225-230 p.
Génie Civil, Génie Mécanique, Génie Electrique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 225-230 p.
Mots-clés : Damage Water distribution Water pipilines Buriedpipes Urban areas Data Collection Avarie Dommage Distribution de l'eau Canalisation de l'eau Pipes enterrées Secteurs urbains Collecte de données Index. décimale : 621.34/624/621.38 Résumé : Urban water delivery systems can be damaged by earthquakes or severely cold weather. In either case, the damage cannot easily be detected and located, especially immediately after the event. In recent years, real-time damage estimation and diagnosis of buried pipelines attracted much attention or researchers focusing on establishing the relationship between damage ratio (breaks per unit length of pipe) and ground motion, taking the soil condition into consideration. Due to the uncertainly and complexity of the parameters that effect the pipe damage mechanism, it is not easy to estimate the degree of physical damage only with a few numbers of parameters. As an alternative, this paper develops a methodology to detect and locate the damage in a water delivery system by monitoring water pressure on-line at some selected positions in the water delivery systems. For the purpose of on-line monotoring, emerging supervisory control and date acquisition technology can be well used. A Neural network-based inverse analysis method is constructed for detecting the extent and location of damage based on the variation of water pressure. The Neural network is trained by using analytically simulated data from the water delivery system with one location of damage, and validated by using a set of data that have never been used in the training. It is found that the method provides a quick, effective, and pratical way in which the damage sustained by a water delivery system can be detected and located.
Des systèmes urbains de la livraison de l'eau peuvent être endommagés par des tremblements de terre ou sévèrement froid survivez à. Dans l'un ou l'autre cas, les dommages ne peuvent pas facilement être détectés et trouvés, particulièrement juste après l'événement. Ces dernières années, l'évaluation de dommages et le diagnostic en temps réel des canalisations enterrées ont attiré beaucoup d'attention ou chercheurs se concentrant sur établir le rapport entre le rapport de dommages (coupures par unité de longueur de pipe) et le mouvement au sol, prenant en compte l'état de sol. En raison du incertain et de la complexité des paramètres qui effectuent le mécanisme de dommages de pipe, il n'est pas facile d'estimer le degré de dommages physiques seulement avec quelques nombres de paramètres. Comme alternative, cet article développe une méthodologie pour détecter et trouver les dommages dans un système de la livraison de l'eau près de surveiller la pression de l'eau en ligne à quelques positions choisies dans les systèmes de la livraison de l'eau. Afin de monotoring en ligne, la technologie de surveillance naissante de commande et d'acquisition de date peut être bien employée. Une méthode inverse réseau-basée neurale d'analyse est construite pour détecter l'ampleur et l'endroit des dommages basés sur la variation de la pression de l'eau. Le réseau neurologique est formé en employant des données analytiquement simulées du système de la livraison de l'eau avec un endroit des dommages, et validé en employant un ensemble de données qui n'ont été jamais employées dans la formation. On le constate que la méthode fournit une manière rapide, efficace, et pratical dont les dommages soutenus par un système de la livraison de l'eau peuvent être détectés et trouvés.
En ligne : shino@usc.edu, jwliang@public.tjuc.com.cn, mfeng@uci.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 244-253 p.
Titre : Nonlinear System Modeling and Velocity feedback Compensation for Effective Force Testing Titre original : Compensation de système de rétroaction non-linéaire de modeler et de vitesse pour l'essai efficace de force Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhao, Jian, Auteur ; French, Catharine ; Shield, Carol, Auteur ; Posbergh, Thomas, Auteur Article en page(s) : 244-253 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dynamic tests Simulation models Earthquakes Structural response Velocity Damping Essais dynamiques Modèles de simulation Tremblements de terre Réponse structurale Vitesse Atténuation Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Effective force testing (EFT) is a test procedure that can be usedto apply real-time earthquake loads to large-scale structural models. The Implementation of the EFT method requires velocity feedback compensation for the actuators in order to apply forces accurately to test structures. Nonlinearities in the servosystem have a significant impact on the velocity feedback compensation and test results when large flow demands are present, which can be caused by large structural velocities and/or large forces applied to the test structure. This paper presents a nonlinear servosystem model, upon which a nonlinear compensation scheme is proposed. The Model and compensation scheme are experimentally verified. The Results indicate that the proposed model accurately describes the servosystem behavior, and with the nonlinear velocity feedback compensation, real-time dynamic testing can be conducted using the EFT method.
La force efficace examinant (EFT) est une méthode d'essai qui peut être usedto appliquent les charges en temps réel de tremblement de terre aux modèles structuraux à grande échelle. L'exécution de la méthode d'EFT exige de la compensation de rétroaction de vitesse pour les déclencheurs afin d'appliquer des forces exactement aux structures d'essai. Les non-linéarités dans le servosystème ont un impact significatif sur la compensation de rétroaction de vitesse et les résultats d'essai quand les grandes demandes d'écoulement sont présentes, qui peuvent être provoquées par de grandes vitesses structurales et/ou grandes forces appliquées à la structure d'essai. Cet article présente un modèle non-linéaire de servosystème, sur lequel on propose un arrangement non-linéaire de compensation. Le modèle et l'arrangement de compensation sont expérimentalement vérifiés. Les résultats indiquent que le modèle proposé décrit exactement le comportement de servosystème, et avec la compensation non-linéaire de rétroaction de vitesse, l'essai dynamique en temps réel peut être effectué en utilisant la méthode d'EFT.
En ligne : zhao0058@iastate.edu, cfrench@umn.edu, posbergh@umn.edu [article] Nonlinear System Modeling and Velocity feedback Compensation for Effective Force Testing = Compensation de système de rétroaction non-linéaire de modeler et de vitesse pour l'essai efficace de force [texte imprimé] / Zhao, Jian, Auteur ; French, Catharine ; Shield, Carol, Auteur ; Posbergh, Thomas, Auteur . - 244-253 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 244-253 p.
Mots-clés : Dynamic tests Simulation models Earthquakes Structural response Velocity Damping Essais dynamiques Modèles de simulation Tremblements de terre Réponse structurale Vitesse Atténuation Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Effective force testing (EFT) is a test procedure that can be usedto apply real-time earthquake loads to large-scale structural models. The Implementation of the EFT method requires velocity feedback compensation for the actuators in order to apply forces accurately to test structures. Nonlinearities in the servosystem have a significant impact on the velocity feedback compensation and test results when large flow demands are present, which can be caused by large structural velocities and/or large forces applied to the test structure. This paper presents a nonlinear servosystem model, upon which a nonlinear compensation scheme is proposed. The Model and compensation scheme are experimentally verified. The Results indicate that the proposed model accurately describes the servosystem behavior, and with the nonlinear velocity feedback compensation, real-time dynamic testing can be conducted using the EFT method.
La force efficace examinant (EFT) est une méthode d'essai qui peut être usedto appliquent les charges en temps réel de tremblement de terre aux modèles structuraux à grande échelle. L'exécution de la méthode d'EFT exige de la compensation de rétroaction de vitesse pour les déclencheurs afin d'appliquer des forces exactement aux structures d'essai. Les non-linéarités dans le servosystème ont un impact significatif sur la compensation de rétroaction de vitesse et les résultats d'essai quand les grandes demandes d'écoulement sont présentes, qui peuvent être provoquées par de grandes vitesses structurales et/ou grandes forces appliquées à la structure d'essai. Cet article présente un modèle non-linéaire de servosystème, sur lequel on propose un arrangement non-linéaire de compensation. Le modèle et l'arrangement de compensation sont expérimentalement vérifiés. Les résultats indiquent que le modèle proposé décrit exactement le comportement de servosystème, et avec la compensation non-linéaire de rétroaction de vitesse, l'essai dynamique en temps réel peut être effectué en utilisant la méthode d'EFT.
En ligne : zhao0058@iastate.edu, cfrench@umn.edu, posbergh@umn.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 254-258 p.
Titre : Building Orientation and Wind Effects Estimation Titre original : Évaluation d'Effets d'Orientation et de Vent de Bâtiment Type de document : texte imprimé Auteurs : Hanzlik, Petr, Auteur ; Diniz, Sofia, Auteur ; Grazini, Andrea ; Mircea Grigoriu ; Simiu, Emil Article en page(s) : 254-258 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Wind forces Building codes Building design Databases Dynamic response Buildings Low-Rise Structural reliability Forces de vent Codes de Bâtiment Conception de construction Base de données Réponse de dynamique Bâtiments Bas-Montée Fiabilité Structurale Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Methodology for estimating wind effects presented in this paper is based on the database-assisted design approach. It accounts for the effects of wind directionality, for the uncertainties in the parameters that determine wind effects, nd for effects of building orientation. The Methodology yields estimates of wind effects that are far more realistic than those based on the conventional building code approach, which disregards uncertainties in those parameters, as well as the effects of wind directionality and building orientation, or accounts for these effects through the use of a blanket reduction factor. The Pilot software on which the calculations presented in this paper are based is a first step toward modern computer-intensive electronic standards wherein wind loads can be calculated by using database-assisted reliability-based calculations of wind effects. We believe such standards will go a long way toward achieving significantly safer and more economical buildings in regions affected by strong winds.
La méthodologie pour estimer des effets de vent présentés en cet article est basée sur l'approche de conception base de données-aidée. Elle explique les effets de la directionnalité de vent, pour les incertitudes dans les paramètres qui déterminent des effets de vent, ND pour des effets d'établir l'orientation. La méthodologie rapporte des évaluations des effets de vent qui sont plus réalistes bien que ceux basés sur l'approche conventionnelle de code de bâtiment, qui néglige des incertitudes dans ces paramètres, comme les effets de la directionnalité de vent et de l'orientation de bâtiment, ou explique ces effets par l'utilisation d'un facteur couvrant de réduction. Le logiciel pilote sur lequel les calculs présentés en cet article sont basés est une première étape vers des normes électroniques ordinateur-intensives modernes où des charges de vent peuvent être calculées en employant des calculs fiabilité-basés base de données-aidés des effets de vent. Nous croyons que de telles normes iront un long chemin vers réaliser des bâtiments sensiblement plus sûrs et plus économiques dans les régions affectées par les vents forts.
En ligne : simiu@nist.gov [article] Building Orientation and Wind Effects Estimation = Évaluation d'Effets d'Orientation et de Vent de Bâtiment [texte imprimé] / Hanzlik, Petr, Auteur ; Diniz, Sofia, Auteur ; Grazini, Andrea ; Mircea Grigoriu ; Simiu, Emil . - 254-258 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 254-258 p.
Mots-clés : Wind forces Building codes Building design Databases Dynamic response Buildings Low-Rise Structural reliability Forces de vent Codes de Bâtiment Conception de construction Base de données Réponse de dynamique Bâtiments Bas-Montée Fiabilité Structurale Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Methodology for estimating wind effects presented in this paper is based on the database-assisted design approach. It accounts for the effects of wind directionality, for the uncertainties in the parameters that determine wind effects, nd for effects of building orientation. The Methodology yields estimates of wind effects that are far more realistic than those based on the conventional building code approach, which disregards uncertainties in those parameters, as well as the effects of wind directionality and building orientation, or accounts for these effects through the use of a blanket reduction factor. The Pilot software on which the calculations presented in this paper are based is a first step toward modern computer-intensive electronic standards wherein wind loads can be calculated by using database-assisted reliability-based calculations of wind effects. We believe such standards will go a long way toward achieving significantly safer and more economical buildings in regions affected by strong winds.
La méthodologie pour estimer des effets de vent présentés en cet article est basée sur l'approche de conception base de données-aidée. Elle explique les effets de la directionnalité de vent, pour les incertitudes dans les paramètres qui déterminent des effets de vent, ND pour des effets d'établir l'orientation. La méthodologie rapporte des évaluations des effets de vent qui sont plus réalistes bien que ceux basés sur l'approche conventionnelle de code de bâtiment, qui néglige des incertitudes dans ces paramètres, comme les effets de la directionnalité de vent et de l'orientation de bâtiment, ou explique ces effets par l'utilisation d'un facteur couvrant de réduction. Le logiciel pilote sur lequel les calculs présentés en cet article sont basés est une première étape vers des normes électroniques ordinateur-intensives modernes où des charges de vent peuvent être calculées en employant des calculs fiabilité-basés base de données-aidés des effets de vent. Nous croyons que de telles normes iront un long chemin vers réaliser des bâtiments sensiblement plus sûrs et plus économiques dans les régions affectées par les vents forts.
En ligne : simiu@nist.gov
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 231-243 p.
Titre : Numerical Simulations of Nonlinear Short Waves Using a Multilayer Model Titre original : Simulations Numériques des Vagues Courtes Non-Linéaires en Utilisant un Modèle Multicouche Type de document : texte imprimé Auteurs : Hsiao, Shih-Chun, Auteur ; Lynett, Patrick, Auteur ; Hwung, Hwung-Hweng ; Liu, Philip L. F. Article en page(s) : 231-243 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Simulation Models Deep water Water waves Wave propagation Modèles Simulation Eau profonde Vagues de l'eau Propagation de vague Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Multilayer model Developed by Lynette and Liu is used for simulating the evolution of deep-water in a constant depth. The Computational model is tested with experimental data for nonlinear monochromatic and biharmonic waves with kh values as high as 8.3. The Experiments were conducted in a supr wave tank with dimensions of 300 m x 5 m x 5.2 m located at Tainan Hydraulics Laboratory of National Cheng-Kung University. The Nonlinearity of the waves tested, ka, range from 0.0627 to 0.1577. The Overall comparisons between the multilayer model and the experiements are quite good, indicating that the multilayer model is adequate for both linear and nonlinear deep-water waves.
Le modèle multicouche développé par Lynette et Liu est employé pour simuler l'évolution de d'eau profonde dans une profondeur constante. Le modèle informatique est examiné avec des données expérimentales pour les vagues monochromatiques et bi-harmoniques non-linéaires avec des valeurs de kh aussi hautes que 8.3. Les expériences ont été entreprises dans un réservoir de vague de supr avec des dimensions de 300 m X 5 m X 5.2 m situés au laboratoire de l'hydraulique de Tainan de l'université nationale de Cheng-Kung. La non-linéarité des vagues a examiné, ka, gamme de 0.0627 à 0.1577. Les comparaisons globales entre le modèle multicouche et les experiements sont tout à fait bonnes, indiquant que le modèle multicouche est proportionné pour les vagues d'eau profonde linéaires et non-linéaires.
[article] Numerical Simulations of Nonlinear Short Waves Using a Multilayer Model = Simulations Numériques des Vagues Courtes Non-Linéaires en Utilisant un Modèle Multicouche [texte imprimé] / Hsiao, Shih-Chun, Auteur ; Lynett, Patrick, Auteur ; Hwung, Hwung-Hweng ; Liu, Philip L. F. . - 231-243 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 231-243 p.
Mots-clés : Simulation Models Deep water Water waves Wave propagation Modèles Simulation Eau profonde Vagues de l'eau Propagation de vague Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Multilayer model Developed by Lynette and Liu is used for simulating the evolution of deep-water in a constant depth. The Computational model is tested with experimental data for nonlinear monochromatic and biharmonic waves with kh values as high as 8.3. The Experiments were conducted in a supr wave tank with dimensions of 300 m x 5 m x 5.2 m located at Tainan Hydraulics Laboratory of National Cheng-Kung University. The Nonlinearity of the waves tested, ka, range from 0.0627 to 0.1577. The Overall comparisons between the multilayer model and the experiements are quite good, indicating that the multilayer model is adequate for both linear and nonlinear deep-water waves.
Le modèle multicouche développé par Lynette et Liu est employé pour simuler l'évolution de d'eau profonde dans une profondeur constante. Le modèle informatique est examiné avec des données expérimentales pour les vagues monochromatiques et bi-harmoniques non-linéaires avec des valeurs de kh aussi hautes que 8.3. Les expériences ont été entreprises dans un réservoir de vague de supr avec des dimensions de 300 m X 5 m X 5.2 m situés au laboratoire de l'hydraulique de Tainan de l'université nationale de Cheng-Kung. La non-linéarité des vagues a examiné, ka, gamme de 0.0627 à 0.1577. Les comparaisons globales entre le modèle multicouche et les experiements sont tout à fait bonnes, indiquant que le modèle multicouche est proportionné pour les vagues d'eau profonde linéaires et non-linéaires.
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 268-275 p.
Titre : System Identification of Base-Isolated Building Using Seismic Response Data Titre original : Identification de Système du Bâtiment Base-d'Isolement en Utilisant des Données Séismiques de Réponse Type de document : texte imprimé Auteurs : Noori, M. N., Auteur ; Furukawa, T., Auteur ; Ito M. ; Izawa, K. Article en page(s) : 268-275 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Identification Base isolation Seismic response Hysteretic systems Earthquakes Nonlinear systems Structural models Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Due to the complex nature of the excitation, and the inherent dynamics characteristics of restoring force of the base isolation systems, the response of base-isolated structures subject to strong earthquakes often experiences excursion into the inelastic range. Therefore, in design base-isolated structures, the nonlinear hysteretic restoring force model of the base isolation system is frequently used to predict structural response and to evaluate structural safety. In this paper, the prediction error method system identification technique is used in conjunction with nonlinear state-space models for identification of a base-isolated structure. Using a variety of nonlinear restoring force models and bidirectional recorded seismic responses, several identification runs are conducted to evaluate the accuracy of the selected models. Several nonlinear restoring force models are utilized for the base-isolation systems, including a multiple shear spring (MSS) model. Among all models used, results indicate that the trilinear hysteretic MSS model closely matches the actual hysteretic restoring force profile and time histories obtained directly from the observed data.
En raison de la nature complexe de l'excitation, et des caractéristiques inhérentes de dynamique de reconstituer la force des systèmes bas d'isolement, la réponse des structures base-d'isolement sujet aux tremblements de terre forts éprouve souvent l'excursion dans la gamme non élastique. Par conséquent, en structures base-d'isolement par conception, le modèle de reconstitution par hystérésis non-linéaire de force du système bas d'isolement est fréquemment employé pour prévoir la réponse structurale et pour évaluer la sûreté structurale. En cet article, la technique d'identification de système de méthode d'erreur de prévision est employée en même temps que les modèles non-linéaires de l'état-espace pour l'identification d'une structure base-d'isolement. En utilisant une variété de modèles de reconstitution non-linéaires de force et de réponses séismiques enregistrées bidirectionnelles, plusieurs courses d'identification sont conduites pour évaluer l'exactitude des modèles choisis. Plusieurs modèles de reconstitution non-linéaires de force sont utilisés pour les systèmes d'base-isolement, y compris un modèle multiple du ressort de cisaillement (MSS). Parmi tous les modèles utilisés, les résultats indiquent que le modèle par hystérésis trilinear de MSS assortit étroitement les histoires de reconstitution par hystérésis réelles de profil et de temps de force obtenues directement à partir des données observées.
En ligne : furukawa@dali.nuac.nagoya-u.ac.jp [article] System Identification of Base-Isolated Building Using Seismic Response Data = Identification de Système du Bâtiment Base-d'Isolement en Utilisant des Données Séismiques de Réponse [texte imprimé] / Noori, M. N., Auteur ; Furukawa, T., Auteur ; Ito M. ; Izawa, K. . - 268-275 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 268-275 p.
Mots-clés : Identification Base isolation Seismic response Hysteretic systems Earthquakes Nonlinear systems Structural models Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Due to the complex nature of the excitation, and the inherent dynamics characteristics of restoring force of the base isolation systems, the response of base-isolated structures subject to strong earthquakes often experiences excursion into the inelastic range. Therefore, in design base-isolated structures, the nonlinear hysteretic restoring force model of the base isolation system is frequently used to predict structural response and to evaluate structural safety. In this paper, the prediction error method system identification technique is used in conjunction with nonlinear state-space models for identification of a base-isolated structure. Using a variety of nonlinear restoring force models and bidirectional recorded seismic responses, several identification runs are conducted to evaluate the accuracy of the selected models. Several nonlinear restoring force models are utilized for the base-isolation systems, including a multiple shear spring (MSS) model. Among all models used, results indicate that the trilinear hysteretic MSS model closely matches the actual hysteretic restoring force profile and time histories obtained directly from the observed data.
En raison de la nature complexe de l'excitation, et des caractéristiques inhérentes de dynamique de reconstituer la force des systèmes bas d'isolement, la réponse des structures base-d'isolement sujet aux tremblements de terre forts éprouve souvent l'excursion dans la gamme non élastique. Par conséquent, en structures base-d'isolement par conception, le modèle de reconstitution par hystérésis non-linéaire de force du système bas d'isolement est fréquemment employé pour prévoir la réponse structurale et pour évaluer la sûreté structurale. En cet article, la technique d'identification de système de méthode d'erreur de prévision est employée en même temps que les modèles non-linéaires de l'état-espace pour l'identification d'une structure base-d'isolement. En utilisant une variété de modèles de reconstitution non-linéaires de force et de réponses séismiques enregistrées bidirectionnelles, plusieurs courses d'identification sont conduites pour évaluer l'exactitude des modèles choisis. Plusieurs modèles de reconstitution non-linéaires de force sont utilisés pour les systèmes d'base-isolement, y compris un modèle multiple du ressort de cisaillement (MSS). Parmi tous les modèles utilisés, les résultats indiquent que le modèle par hystérésis trilinear de MSS assortit étroitement les histoires de reconstitution par hystérésis réelles de profil et de temps de force obtenues directement à partir des données observées.
En ligne : furukawa@dali.nuac.nagoya-u.ac.jp
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 259-267 p.
Titre : Finite Element-Based Structural Reliability Assessment Using Efficient Directional Simulation Titre original : Évaluation Structurale Elément-Basée Finie De Fiabilité En Utilisant La Simulation Directionnelle Efficace Type de document : texte imprimé Auteurs : Ellingwood, Bruce R., Auteur ; Nie, Jinsuo, Auteur Article en page(s) : 259-267 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Computation Finite element method Probability Structural reliability Simulation Steel frames Structural engineering Calcul Méthode d'élément fini Probabilité Fiabilité structurale Simulation Armatures en acier Téchnologie structurale Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Reliability analysis of structural systems of ten requires finite element (FE)-based simulation to estimate failure probabilities. Common simulation methods, even those incorporating variation reduction techniques, usually involve a very large number of FE analysis to achieve acceptable accuracy. A Recently developed directional approach significantly improves the efficiency of directional simulation by utilizing deterministic point sets to preserve the underlying joint probality distribution of the random vector describing the structure and by employing neural networks to focus the simulation effort in the significant regions. This Paper investigates the application of this method to structural system reliability analysis. The Method is illustrated using deformation-based system limit states, proposed for performance-based engineering, for two plane steel frames.
L'analyse de fiabilité des systèmes structuraux de dix exige l'élément fini simulation (FE)-basée pour estimer des probabilités d'échec. Les méthodes communes de simulation, même ces techniques d'incorporation de réduction de variation, impliquent habituellement un nombre très grand d'analyse de FE pour réaliser l'exactitude acceptable. Une approche directionnelle récemment développée améliore de manière significative l'efficacité de la simulation directionnelle en utilisant les ensembles déterministes de point pour préserver la distribution commune fondamentale de probality du vecteur aléatoire décrivant la structure et en utilisant les réseaux neurologiques pour focaliser l'effort de simulation dans les régions significatives. Cet article étudie l'application de cette méthode à l'analyse structurale de fiabilité de système. La méthode est illustrée en utilisant les états déformation-basés de limite de système, proposés pour la technologie exécution-basée, de deux armatures en acier plates.En ligne : jnie@bnl.gov, bruce.ellingwood@ce.gatech.edu [article] Finite Element-Based Structural Reliability Assessment Using Efficient Directional Simulation = Évaluation Structurale Elément-Basée Finie De Fiabilité En Utilisant La Simulation Directionnelle Efficace [texte imprimé] / Ellingwood, Bruce R., Auteur ; Nie, Jinsuo, Auteur . - 259-267 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 259-267 p.
Mots-clés : Computation Finite element method Probability Structural reliability Simulation Steel frames Structural engineering Calcul Méthode d'élément fini Probabilité Fiabilité structurale Simulation Armatures en acier Téchnologie structurale Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Reliability analysis of structural systems of ten requires finite element (FE)-based simulation to estimate failure probabilities. Common simulation methods, even those incorporating variation reduction techniques, usually involve a very large number of FE analysis to achieve acceptable accuracy. A Recently developed directional approach significantly improves the efficiency of directional simulation by utilizing deterministic point sets to preserve the underlying joint probality distribution of the random vector describing the structure and by employing neural networks to focus the simulation effort in the significant regions. This Paper investigates the application of this method to structural system reliability analysis. The Method is illustrated using deformation-based system limit states, proposed for performance-based engineering, for two plane steel frames.
L'analyse de fiabilité des systèmes structuraux de dix exige l'élément fini simulation (FE)-basée pour estimer des probabilités d'échec. Les méthodes communes de simulation, même ces techniques d'incorporation de réduction de variation, impliquent habituellement un nombre très grand d'analyse de FE pour réaliser l'exactitude acceptable. Une approche directionnelle récemment développée améliore de manière significative l'efficacité de la simulation directionnelle en utilisant les ensembles déterministes de point pour préserver la distribution commune fondamentale de probality du vecteur aléatoire décrivant la structure et en utilisant les réseaux neurologiques pour focaliser l'effort de simulation dans les régions significatives. Cet article étudie l'application de cette méthode à l'analyse structurale de fiabilité de système. La méthode est illustrée en utilisant les états déformation-basés de limite de système, proposés pour la technologie exécution-basée, de deux armatures en acier plates.En ligne : jnie@bnl.gov, bruce.ellingwood@ce.gatech.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 276-281 p.
Titre : Closely Spaced Roots and Defectiveness in Second-Order Systems Titre original : Racines et Défectuosité Etroitement Espacées dans des Systèmes du Deuxième-Ordre Type de document : texte imprimé Auteurs : Dionisio Bernal, Auteur Article en page(s) : 276-281 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Eigenvalues Eigenvectors Damping Modal analysis Valeurs propres Vecteurs propres Atténuation Analyse modale Index. décimale : 621.34/624 Résumé : When two closely spaced eigenvalues merge the associated eigenvectors can either (1) form a subspace where every vector in the span is an eigenvector or (2) coalesce into a single eigenvector. In the second alternative the repeated eigenvalue is associated with a bifurcation point in the eigenvector space and the system is said to be defective. In defective systems a set of coordinates that uncouple the dynamics does not exist and the closet thing possible is the basis of eigenvectors and generalized eigenvectors (sometimes calledpower vectors) that lead to the Jordan form. Although true defectiveness does not occur in practice, because eigenvalues are never exactly repeated, one antipates that the features associated with defective conditions will have a bearing on the behavior of systems that are perturbed versions of defective ones. In viscously damped second order systems with symmetric matrices the potential for defectiveness is determined by the structure of the damping. This Paper focuses on identification of conditions connecting the damping matrix with defectiveness. A Numerical example of a two degree-of-freedom system that varies from being classically damped, to nonclassical, to defective, depending on the position of a dashpot, is used to illustrate the features of the eigensolution as defectiveness is approached.
Quand la fusion étroitement espacée de deux valeurs propres les vecteurs propres associés mettent en boîte l'une ou l'autre (1) forme un sous-espace où chaque vecteur dans l'envergure est un vecteur propre ou (2) fusionnent dans un vecteur propre simple. Dans la deuxième alternative la valeur propre répétée est associée à un point de bifurcation dans l'espace de vecteur propre et le système serait défectueux. Dans les systèmes défectueux un ensemble de coordonnées qui désaccouplent la dynamique n'existent pas et de la chose de cabinet possible est la base des vecteurs propres et les vecteurs propres généralisés (parfois vecteurs de calledpower) ces mènent à la forme de la Jordanie. Bien que vrai la défectuosité ne se produit pas dans la pratique, parce que des valeurs propres jamais sont exactement répétées, les antipates un que les dispositifs liés dans des conditions défectueuses concerneront le comportement des systèmes qui sont des versions perturbées de les défectueuses. Dans les systèmes viscously atténués du second degré avec les matrices symétriques le potentiel pour la défectuosité est déterminé par la structure de l'atténuation. Cet article se concentre sur l'identification des conditions reliant la matrice d'atténuation à la défectuosité. Un exemple numérique d'un système de la degré-de-liberté deux qui change classiquement de l'atténuation, à nonclassical, à défectueux, selon la position d'un amortisseur, est employé pour illustrer les dispositifs de l'eigensolution pendant que la défectuosité est approchée.
[article] Closely Spaced Roots and Defectiveness in Second-Order Systems = Racines et Défectuosité Etroitement Espacées dans des Systèmes du Deuxième-Ordre [texte imprimé] / Dionisio Bernal, Auteur . - 276-281 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 276-281 p.
Mots-clés : Eigenvalues Eigenvectors Damping Modal analysis Valeurs propres Vecteurs propres Atténuation Analyse modale Index. décimale : 621.34/624 Résumé : When two closely spaced eigenvalues merge the associated eigenvectors can either (1) form a subspace where every vector in the span is an eigenvector or (2) coalesce into a single eigenvector. In the second alternative the repeated eigenvalue is associated with a bifurcation point in the eigenvector space and the system is said to be defective. In defective systems a set of coordinates that uncouple the dynamics does not exist and the closet thing possible is the basis of eigenvectors and generalized eigenvectors (sometimes calledpower vectors) that lead to the Jordan form. Although true defectiveness does not occur in practice, because eigenvalues are never exactly repeated, one antipates that the features associated with defective conditions will have a bearing on the behavior of systems that are perturbed versions of defective ones. In viscously damped second order systems with symmetric matrices the potential for defectiveness is determined by the structure of the damping. This Paper focuses on identification of conditions connecting the damping matrix with defectiveness. A Numerical example of a two degree-of-freedom system that varies from being classically damped, to nonclassical, to defective, depending on the position of a dashpot, is used to illustrate the features of the eigensolution as defectiveness is approached.
Quand la fusion étroitement espacée de deux valeurs propres les vecteurs propres associés mettent en boîte l'une ou l'autre (1) forme un sous-espace où chaque vecteur dans l'envergure est un vecteur propre ou (2) fusionnent dans un vecteur propre simple. Dans la deuxième alternative la valeur propre répétée est associée à un point de bifurcation dans l'espace de vecteur propre et le système serait défectueux. Dans les systèmes défectueux un ensemble de coordonnées qui désaccouplent la dynamique n'existent pas et de la chose de cabinet possible est la base des vecteurs propres et les vecteurs propres généralisés (parfois vecteurs de calledpower) ces mènent à la forme de la Jordanie. Bien que vrai la défectuosité ne se produit pas dans la pratique, parce que des valeurs propres jamais sont exactement répétées, les antipates un que les dispositifs liés dans des conditions défectueuses concerneront le comportement des systèmes qui sont des versions perturbées de les défectueuses. Dans les systèmes viscously atténués du second degré avec les matrices symétriques le potentiel pour la défectuosité est déterminé par la structure de l'atténuation. Cet article se concentre sur l'identification des conditions reliant la matrice d'atténuation à la défectuosité. Un exemple numérique d'un système de la degré-de-liberté deux qui change classiquement de l'atténuation, à nonclassical, à défectueux, selon la position d'un amortisseur, est employé pour illustrer les dispositifs de l'eigensolution pendant que la défectuosité est approchée.
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 282-289 p.
Titre : Exact Solution of Nonlinear Hysteretic Responses Using Complex Mode Superposition Method and its Application to Base-Isolated Structures Titre original : Solution Exacte des Réponses par Hystérésis Non-Linéaires en Utilisant la Méthode Complexe de Superposition de Mode et son Application aux Structures Base-d'Isolement Type de document : texte imprimé Auteurs : Liu , J. L., Auteur Article en page(s) : 282-289 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dynamic response Dynamic loads Hysteretic systems Base isolation Ground motion Réponse dynamique Charges dynamiques Systèmes par hystérésis Isolement bas Mouvement au sol Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In this paper, the responses of the structures subjected to arbitrary ground motions are evaluated. With the problem formulated in a state-space form, an exact solution scheme capable of dealing with a variety of material cases is proposed, including cases when postyield stiffness exhibits strain-hardening, strain-softening, and elastic-perfectly plastic properties, respectively. The Proposed method can provide much higher accuracy, and requires less computational effort than the traditional step-by-step integration solutions techniques. The Reason for these advantage is discussed and the related formulas are provided. In Addition, a new efficient aproach is provided for evaluating dynamic response of nonlinear base-isolated structures by taking advantage of their characteristics. Two buildings excited by real earthquake and harmonic ground motions are considered in numerical examples to demonstrate the efficiency of the proposed method.
En cet article, les réponses des structures soumises aux mouvements au sol arbitraires sont évaluées. Le problème étant formulé sous une forme de l'état-espace, on propose un arrangement exact de solution capable de traiter une variété de cas matériels, y compris des cas quand la rigidité de postyield montre le contrainte-durcissement, contrainte-se ramollissant, et des propriétés en plastique élastiques-parfait, respectivement. La méthode proposée peut fournir une exactitude beaucoup plus élevée, et exige moins d'effort informatique que les techniques étape-par-étape traditionnelles de solutions d'intégration. La raison des ces avantage est discutée et les formules relatives sont fournies. En outre, un nouvel aproach efficace est donné pour évaluer la réponse dynamique des structures base-d'isolement non-linéaires en tirant profit de leurs caractéristiques. Deux bâtiments passionnants par vrai tremblement de terre et mouvements au sol harmoniques sont considérés comme dans des exemples numériques démontrers l'efficacité de la méthode proposée.En ligne : ffzhou@stu.edu.cn [article] Exact Solution of Nonlinear Hysteretic Responses Using Complex Mode Superposition Method and its Application to Base-Isolated Structures = Solution Exacte des Réponses par Hystérésis Non-Linéaires en Utilisant la Méthode Complexe de Superposition de Mode et son Application aux Structures Base-d'Isolement [texte imprimé] / Liu , J. L., Auteur . - 282-289 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 282-289 p.
Mots-clés : Dynamic response Dynamic loads Hysteretic systems Base isolation Ground motion Réponse dynamique Charges dynamiques Systèmes par hystérésis Isolement bas Mouvement au sol Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In this paper, the responses of the structures subjected to arbitrary ground motions are evaluated. With the problem formulated in a state-space form, an exact solution scheme capable of dealing with a variety of material cases is proposed, including cases when postyield stiffness exhibits strain-hardening, strain-softening, and elastic-perfectly plastic properties, respectively. The Proposed method can provide much higher accuracy, and requires less computational effort than the traditional step-by-step integration solutions techniques. The Reason for these advantage is discussed and the related formulas are provided. In Addition, a new efficient aproach is provided for evaluating dynamic response of nonlinear base-isolated structures by taking advantage of their characteristics. Two buildings excited by real earthquake and harmonic ground motions are considered in numerical examples to demonstrate the efficiency of the proposed method.
En cet article, les réponses des structures soumises aux mouvements au sol arbitraires sont évaluées. Le problème étant formulé sous une forme de l'état-espace, on propose un arrangement exact de solution capable de traiter une variété de cas matériels, y compris des cas quand la rigidité de postyield montre le contrainte-durcissement, contrainte-se ramollissant, et des propriétés en plastique élastiques-parfait, respectivement. La méthode proposée peut fournir une exactitude beaucoup plus élevée, et exige moins d'effort informatique que les techniques étape-par-étape traditionnelles de solutions d'intégration. La raison des ces avantage est discutée et les formules relatives sont fournies. En outre, un nouvel aproach efficace est donné pour évaluer la réponse dynamique des structures base-d'isolement non-linéaires en tirant profit de leurs caractéristiques. Deux bâtiments passionnants par vrai tremblement de terre et mouvements au sol harmoniques sont considérés comme dans des exemples numériques démontrers l'efficacité de la méthode proposée.En ligne : ffzhou@stu.edu.cn
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 290-298 p.
Titre : Identification of Parametric Variation of Structures Based on Least Squares Estimation and Adaptive Tracking Technique Titre original : Identification de la Variation Paramétrique des Structures Basées sur l'Evaluation des Moindres Carrés et la Technique de Cheminement Adaptative Type de document : texte imprimé Auteurs : Yang, Jann N., Auteur ; Silian Lin, Auteur Article en page(s) : 290-298 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dammage assessment Least squares method Monitoring Tracking Structural behavior Evaluation de dommages Méthodes des moindres carrés Surveillance Commande Cheminement Comportement structural Index. décimale : 621.34/624 Résumé : An Important objective of health monitoring systems for civil infrastructures is to identify the state of the structure and to detect the damage when it occurs. System identification and damage detection, based on measured vibration data, have received considerable attention recently. Frequently, the damage of a structure may be reflected by a change os some parameters in structural elements, such as a degradation of the stiffness. Hence it is important to develop data analysis technique that are capable of detecting the parametric changes of structural elements during a severe event, such as the earthquake. In this paper, we propose a new adaptive tracking technique based on the least-squares estimation approach, to identify the time-variying structural parameters. In particular, the new technique proposed is capable of tracking the abrupt changes of system parameters from which the event and the severity of the structural damage may be detected. The Proposed technique is applied to linear structures, including the Phase 1 ASCE structural health monitoring benchmark building, and a nonlinear elastic structure to demonstrate its performance and advantages. Simulation results demonstrate that the proposed technique is capable of tracking the parametric change of structures due to damages.
Un objectif important des systèmes de surveillance de santé pour les infrastructures civiles est identifier l'état de la structure et de détecter les dommages quand il se produit. L'identification de système et la détection de dommages, basée sur des données mesurées de vibration, ont suscité l'attention considérable récemment. Fréquemment, les dommages d'une structure peuvent être reflétés par un OS de changement quelques paramètres dans les éléments structuraux, tels qu'une dégradation de la rigidité. Par conséquent il est important de développer la technique d'analyse de données qui sont capables de détecter les changements paramétriques des éléments structuraux pendant un événement grave, tel que le tremblement de terre. En cet article, nous proposons une nouvelle technique de cheminement adaptative basée sur l'approche des moindres carrés d'évaluation, pour identifier les paramètres structuraux de temps-variying. En particulier, la nouvelle technique proposée est capable de dépister les changements brusques des paramètres de système desquels l'événement et la sévérité des dommages structuraux peuvent être détectés. La technique proposée est appliquée aux structures linéaires, y compris le bâtiment structural de repère de surveillance de santé de la phase 1 ASCE, et à une structure élastique non-linéaire pour démontrer son exécution et avantages. Les résultats de simulation démontrent que la technique proposée est capable de dépister le changement paramétrique des structures dues aux dommages.
En ligne : jnyang@uci.edu, silianl@uci.edu [article] Identification of Parametric Variation of Structures Based on Least Squares Estimation and Adaptive Tracking Technique = Identification de la Variation Paramétrique des Structures Basées sur l'Evaluation des Moindres Carrés et la Technique de Cheminement Adaptative [texte imprimé] / Yang, Jann N., Auteur ; Silian Lin, Auteur . - 290-298 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 290-298 p.
Mots-clés : Dammage assessment Least squares method Monitoring Tracking Structural behavior Evaluation de dommages Méthodes des moindres carrés Surveillance Commande Cheminement Comportement structural Index. décimale : 621.34/624 Résumé : An Important objective of health monitoring systems for civil infrastructures is to identify the state of the structure and to detect the damage when it occurs. System identification and damage detection, based on measured vibration data, have received considerable attention recently. Frequently, the damage of a structure may be reflected by a change os some parameters in structural elements, such as a degradation of the stiffness. Hence it is important to develop data analysis technique that are capable of detecting the parametric changes of structural elements during a severe event, such as the earthquake. In this paper, we propose a new adaptive tracking technique based on the least-squares estimation approach, to identify the time-variying structural parameters. In particular, the new technique proposed is capable of tracking the abrupt changes of system parameters from which the event and the severity of the structural damage may be detected. The Proposed technique is applied to linear structures, including the Phase 1 ASCE structural health monitoring benchmark building, and a nonlinear elastic structure to demonstrate its performance and advantages. Simulation results demonstrate that the proposed technique is capable of tracking the parametric change of structures due to damages.
Un objectif important des systèmes de surveillance de santé pour les infrastructures civiles est identifier l'état de la structure et de détecter les dommages quand il se produit. L'identification de système et la détection de dommages, basée sur des données mesurées de vibration, ont suscité l'attention considérable récemment. Fréquemment, les dommages d'une structure peuvent être reflétés par un OS de changement quelques paramètres dans les éléments structuraux, tels qu'une dégradation de la rigidité. Par conséquent il est important de développer la technique d'analyse de données qui sont capables de détecter les changements paramétriques des éléments structuraux pendant un événement grave, tel que le tremblement de terre. En cet article, nous proposons une nouvelle technique de cheminement adaptative basée sur l'approche des moindres carrés d'évaluation, pour identifier les paramètres structuraux de temps-variying. En particulier, la nouvelle technique proposée est capable de dépister les changements brusques des paramètres de système desquels l'événement et la sévérité des dommages structuraux peuvent être détectés. La technique proposée est appliquée aux structures linéaires, y compris le bâtiment structural de repère de surveillance de santé de la phase 1 ASCE, et à une structure élastique non-linéaire pour démontrer son exécution et avantages. Les résultats de simulation démontrent que la technique proposée est capable de dépister le changement paramétrique des structures dues aux dommages.
En ligne : jnyang@uci.edu, silianl@uci.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 299-307 p.
Titre : Investigation of Silo Honking: Slip-stick Excitation and Wall Vibration Titre original : Recherche sur Corner de Silo : Vibration d'Excitation et de Mur de Glisser-Bâton Type de document : texte imprimé Auteurs : Buick, J. M., Auteur ; Chavez-Sagarnaga, J., Auteur ; Zhong, Z. ; Ooi, J. Y. ; Pankaj ; Campbell, D. M. ; Greated, C. A. Article en page(s) : 299-307 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Acoustics Noise Vibration Slip Silos Particle motion Particulate media Acoustique Bruit Vibration Glissade Silos Mouvement de particules Médias particulaires Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Silo honking is an acoustical emission with a fundamental frequency of several hundred Hertz and a intensity often greater than 100 dB. It occurs when a silo is discharging and is simular to the "honk" of a lorry horn. The High amplitude of the honk makes it a significant noise pollution issue for workers at the site and for neighboring businesses and residents. This Paper considers some possible excitation mechanisme that may be responsible for honking and presents measurements obtained from a full scale honking silo detailing the acoustic emissions and the associated vibration of the silo walls. Experimental results are presented which are comprised of simultaneous measurements of the three components of the walls vibrations and the acoustic pressure. The Wall vibrations have an initial impulse response with a high amplitude 0(100g)and susequent oscillatory accelerations with amplitude 0(10g). The Frequency spectra of the acceleration and acoustic pressure measurements comprises a sharp peak at the fundamental acoustic frequency and a harmonic series of peaks at integer multiples of the fundamental frequency. It is shown that the honking is not generated by a resonance inside the silo, as in a flute or organ pipe; the sound is generated by the silo walls acting as large speakers. The interaction between the wall and the sliding pellets is considered as a possible excitation mechanism for the acoustic emissions. Laboratory friction measurements are presented using pellets from the honking silo and a wall sample. The Results of these measurements show that the particles exhibit a slip-stick behavior when sheared against the wall material. This slip-stick behavior is characterized under different conditions for pellets that are known to produce honking. Particles that have not been observed to honk were also tested and did not produce slip-stick motion at the wall.
Corner de silo est une émission acoustique avec une fréquence fondamentale de plusieurs centaines de Hertz et d'un DB 100 souvent plus grand que d'intensité. Il se produit quand un silo décharge et est simular au l'"cornement" d'un klaxon de camion. L'amplitude élevée du cornement lui fait une issue significative de pollution par le bruit pour des ouvriers à l'emplacement et pour des entreprises voisines et des résidants. Cet article considère un certain mechanisme possible d'excitation qui peut être responsable de corner et présente des mesures obtenues à partir d'un silo cornant complet détaillant les émissions acoustiques et la vibration associée des murs de silo. On présente des résultats expérimentaux qui sont composés des mesures simultanées des trois composants des vibrations de murs et de la pression acoustique. Les vibrations de mur ont une première réponse d'impulsion avec accélérations oscillantes susequent d'une amplitude élevée les 0(100g)and avec l'amplitude 0(10g). Les éventails de fréquence l'accélération et les mesures acoustiques de pression comporte une crête pointue à la fréquence acoustique fondamentale et des séries harmoniques des crêtes aux multiples de nombre entier de la fréquence fondamentale. On lui montre que corner n'est pas produit par une résonance à l'intérieur du silo, comme dans une pipe de cannelure ou d'organe ; le bruit est produit par les murs de silo agissant en tant que grands haut-parleurs. L'interaction entre le mur et les granules coulissants est considérée comme mécanisme possible d'excitation pour les émissions acoustiques. Des mesures de frottement de laboratoire sont présentées en utilisant des granules du silo cornant et d'un échantillon de mur. Les résultats de ces mesures prouvent que les particules montrent un comportement de glisser-bâton une fois cisaillées contre le matériel de mur. Ce comportement de glisser-bâton est caractérisé sous différentes conditions pour les granules qui sont connus pour produire corner. Particules que le démuni observé pour corner ont été également examinées et n'ont pas produites le mouvement de glisser-bâton au mur.
[article] Investigation of Silo Honking: Slip-stick Excitation and Wall Vibration = Recherche sur Corner de Silo : Vibration d'Excitation et de Mur de Glisser-Bâton [texte imprimé] / Buick, J. M., Auteur ; Chavez-Sagarnaga, J., Auteur ; Zhong, Z. ; Ooi, J. Y. ; Pankaj ; Campbell, D. M. ; Greated, C. A. . - 299-307 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 299-307 p.
Mots-clés : Acoustics Noise Vibration Slip Silos Particle motion Particulate media Acoustique Bruit Vibration Glissade Silos Mouvement de particules Médias particulaires Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Silo honking is an acoustical emission with a fundamental frequency of several hundred Hertz and a intensity often greater than 100 dB. It occurs when a silo is discharging and is simular to the "honk" of a lorry horn. The High amplitude of the honk makes it a significant noise pollution issue for workers at the site and for neighboring businesses and residents. This Paper considers some possible excitation mechanisme that may be responsible for honking and presents measurements obtained from a full scale honking silo detailing the acoustic emissions and the associated vibration of the silo walls. Experimental results are presented which are comprised of simultaneous measurements of the three components of the walls vibrations and the acoustic pressure. The Wall vibrations have an initial impulse response with a high amplitude 0(100g)and susequent oscillatory accelerations with amplitude 0(10g). The Frequency spectra of the acceleration and acoustic pressure measurements comprises a sharp peak at the fundamental acoustic frequency and a harmonic series of peaks at integer multiples of the fundamental frequency. It is shown that the honking is not generated by a resonance inside the silo, as in a flute or organ pipe; the sound is generated by the silo walls acting as large speakers. The interaction between the wall and the sliding pellets is considered as a possible excitation mechanism for the acoustic emissions. Laboratory friction measurements are presented using pellets from the honking silo and a wall sample. The Results of these measurements show that the particles exhibit a slip-stick behavior when sheared against the wall material. This slip-stick behavior is characterized under different conditions for pellets that are known to produce honking. Particles that have not been observed to honk were also tested and did not produce slip-stick motion at the wall.
Corner de silo est une émission acoustique avec une fréquence fondamentale de plusieurs centaines de Hertz et d'un DB 100 souvent plus grand que d'intensité. Il se produit quand un silo décharge et est simular au l'"cornement" d'un klaxon de camion. L'amplitude élevée du cornement lui fait une issue significative de pollution par le bruit pour des ouvriers à l'emplacement et pour des entreprises voisines et des résidants. Cet article considère un certain mechanisme possible d'excitation qui peut être responsable de corner et présente des mesures obtenues à partir d'un silo cornant complet détaillant les émissions acoustiques et la vibration associée des murs de silo. On présente des résultats expérimentaux qui sont composés des mesures simultanées des trois composants des vibrations de murs et de la pression acoustique. Les vibrations de mur ont une première réponse d'impulsion avec accélérations oscillantes susequent d'une amplitude élevée les 0(100g)and avec l'amplitude 0(10g). Les éventails de fréquence l'accélération et les mesures acoustiques de pression comporte une crête pointue à la fréquence acoustique fondamentale et des séries harmoniques des crêtes aux multiples de nombre entier de la fréquence fondamentale. On lui montre que corner n'est pas produit par une résonance à l'intérieur du silo, comme dans une pipe de cannelure ou d'organe ; le bruit est produit par les murs de silo agissant en tant que grands haut-parleurs. L'interaction entre le mur et les granules coulissants est considérée comme mécanisme possible d'excitation pour les émissions acoustiques. Des mesures de frottement de laboratoire sont présentées en utilisant des granules du silo cornant et d'un échantillon de mur. Les résultats de ces mesures prouvent que les particules montrent un comportement de glisser-bâton une fois cisaillées contre le matériel de mur. Ce comportement de glisser-bâton est caractérisé sous différentes conditions pour les granules qui sont connus pour produire corner. Particules que le démuni observé pour corner ont été également examinées et n'ont pas produites le mouvement de glisser-bâton au mur.
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 308-318 p.
Titre : Two-Phase Analysis of Vertical Sediment-Laden Jets Titre original : L'Analyse de Deux-Phase de Sédiment-Chargé Vertical Voyage en Jets Type de document : texte imprimé Auteurs : Jiang, Junsheng, Auteur ; Law, Adrian Wing-Keung, Auteur ; Cheng, Nian-Sheng, Auteur Article en page(s) : 308-318 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Sediment transport Submerged jets Velocity Two-pha flow Pipe flow Transport de sédiment Submergé voyage en jets Vitesse Ecoulement biphasé Ecoulement de pipe Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In this study, we investigate a vertical dilute sediment-laden jet both experimentally and theoretically, first, an instantaneous whole-field velocimetry tool, particle image velocimetry, was applied to measure the sediment and fluid mean and fluctuating velocities of a downward sediment-laden jet at the same time. Subsequently, an analyse was performed based on two-phase conservation equations for both downward and upward jets. The Analysis shows that the mean sediment velocity can be taken as the sum of fluid velocity is the sediment settling velocity in both cases. For the downward jets, the decay rate of the centerline sediment concentration increases with the sediment settling velocity while decreases with the initial discharge velocity. The Zone of flow establishment for the sediment velocity is found to be longer than that of the fluid. For the upward jets, the maximum rise of the sediment particles and their deposition distribution on the ground were derived theoretically. The Predicted results compare well to experimental data the literature.
Dans cette étude, nous étudions un sédiment-chargé dilué vertical voyageons en jet expérimentalement et théoriquement, le premier, un outil velocimetry d'entier-champ instantané, image de particules velocimetry, a été appliqué pour mesurer le sédiment et les vitesses moyennes et flottantes de fluide d'un sédiment-chargé de haut en bas voyagent en jet en même temps. Plus tard, une analyse a été effectuée a basé sur des équations biphasées de conservation pour voyage en jet en bas et vers le haut. L'analyse prouve que la vitesse moyenne de sédiment peut être prise comme somme de vitesse liquide est la vitesse d'arrangement de sédiment dans les deux cas. Pour le de haut en bas voyage en jet, le taux d'affaiblissement des augmentations de concentration en sédiment de ligne centrale avec la vitesse d'arrangement de sédiment tandis que des diminutions avec la vitesse initiale de décharge. La zone de l'établissement d'écoulement pour la vitesse de sédiment s'avère plus longue que celle du fluide. Pour l'ascendant voyage en jet, l'élévation maximum des particules de sédiment et leur distribution de dépôt sur la terre ont été dérivées théoriquement. Les résultats prévus comparent bien aux données expérimentales la littérature.En ligne : cwklaw@ntu.edu.sg [article] Two-Phase Analysis of Vertical Sediment-Laden Jets = L'Analyse de Deux-Phase de Sédiment-Chargé Vertical Voyage en Jets [texte imprimé] / Jiang, Junsheng, Auteur ; Law, Adrian Wing-Keung, Auteur ; Cheng, Nian-Sheng, Auteur . - 308-318 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 308-318 p.
Mots-clés : Sediment transport Submerged jets Velocity Two-pha flow Pipe flow Transport de sédiment Submergé voyage en jets Vitesse Ecoulement biphasé Ecoulement de pipe Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In this study, we investigate a vertical dilute sediment-laden jet both experimentally and theoretically, first, an instantaneous whole-field velocimetry tool, particle image velocimetry, was applied to measure the sediment and fluid mean and fluctuating velocities of a downward sediment-laden jet at the same time. Subsequently, an analyse was performed based on two-phase conservation equations for both downward and upward jets. The Analysis shows that the mean sediment velocity can be taken as the sum of fluid velocity is the sediment settling velocity in both cases. For the downward jets, the decay rate of the centerline sediment concentration increases with the sediment settling velocity while decreases with the initial discharge velocity. The Zone of flow establishment for the sediment velocity is found to be longer than that of the fluid. For the upward jets, the maximum rise of the sediment particles and their deposition distribution on the ground were derived theoretically. The Predicted results compare well to experimental data the literature.
Dans cette étude, nous étudions un sédiment-chargé dilué vertical voyageons en jet expérimentalement et théoriquement, le premier, un outil velocimetry d'entier-champ instantané, image de particules velocimetry, a été appliqué pour mesurer le sédiment et les vitesses moyennes et flottantes de fluide d'un sédiment-chargé de haut en bas voyagent en jet en même temps. Plus tard, une analyse a été effectuée a basé sur des équations biphasées de conservation pour voyage en jet en bas et vers le haut. L'analyse prouve que la vitesse moyenne de sédiment peut être prise comme somme de vitesse liquide est la vitesse d'arrangement de sédiment dans les deux cas. Pour le de haut en bas voyage en jet, le taux d'affaiblissement des augmentations de concentration en sédiment de ligne centrale avec la vitesse d'arrangement de sédiment tandis que des diminutions avec la vitesse initiale de décharge. La zone de l'établissement d'écoulement pour la vitesse de sédiment s'avère plus longue que celle du fluide. Pour l'ascendant voyage en jet, l'élévation maximum des particules de sédiment et leur distribution de dépôt sur la terre ont été dérivées théoriquement. Les résultats prévus comparent bien aux données expérimentales la littérature.En ligne : cwklaw@ntu.edu.sg
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 319-323 p.
Titre : Influence of Plastic Deformation of Particulates on Flexure Toughness of Brittle Matrix Composite Titre original : Influence de la déformation en plastique des substances particulaires sur la dureté de flexure du composé fragile de Matrix Type de document : texte imprimé Auteurs : Qiao, Yu, Auteur ; Chakravarthula, Srinivas S., Auteur ; Kong, Xinguo Article en page(s) : 319-323 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Composite materials Failure modes Fracture mechanics Stability analysis Toughness Deformation Matiéres composites Modes de défaillance Mécaniques de rupture Analyse de stabilité Dureté Déformation Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In ductile-particulate reinforced composites with relatively low filler contents. The Fracture toughness is dominated by the crack trapping effect. In this paper, this phenomenon is discussed in detail in detail in context of R-curve analysis. The Total fracture work is decomposed into the work of separation of matrix and the traction work associated with particulate rupture. It is concluded that, since the energy dissipation subsequent to the onset of unstable crack propagation does not affect the critical condition, the load bearing capacity of the particulates cannot be fully utilized. A Closed-form expression relating the fracture toughness to the hardening behavior is obtained.
Dans les composés renforcés malléable-particulaires avec les teneurs en fines relativement basses. La dureté de rupture est dominée par l'effet de piégeage de fente. En cet article, ce phénomène est discuté en détail dans le contexte de l'analyse de R-courbe. Tout le travail de rupture est décomposé en travail de séparation de matrice et travail de traction lié à la rupture particulaire. On le conclut que, puisque la dissipation d'énergie suivante au début de la propagation de fissure instable n'affecte pas l'état critique, la portance de charge des substances particulaires ne peut pas être entièrement utilisée. Une expression de forme close reliant la dureté de rupture au comportement durcissant est obtenue.
En ligne : yqiao@uakron.edu [article] Influence of Plastic Deformation of Particulates on Flexure Toughness of Brittle Matrix Composite = Influence de la déformation en plastique des substances particulaires sur la dureté de flexure du composé fragile de Matrix [texte imprimé] / Qiao, Yu, Auteur ; Chakravarthula, Srinivas S., Auteur ; Kong, Xinguo . - 319-323 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 3 (March 2005) . - 319-323 p.
Mots-clés : Composite materials Failure modes Fracture mechanics Stability analysis Toughness Deformation Matiéres composites Modes de défaillance Mécaniques de rupture Analyse de stabilité Dureté Déformation Index. décimale : 621.34/624 Résumé : In ductile-particulate reinforced composites with relatively low filler contents. The Fracture toughness is dominated by the crack trapping effect. In this paper, this phenomenon is discussed in detail in detail in context of R-curve analysis. The Total fracture work is decomposed into the work of separation of matrix and the traction work associated with particulate rupture. It is concluded that, since the energy dissipation subsequent to the onset of unstable crack propagation does not affect the critical condition, the load bearing capacity of the particulates cannot be fully utilized. A Closed-form expression relating the fracture toughness to the hardening behavior is obtained.
Dans les composés renforcés malléable-particulaires avec les teneurs en fines relativement basses. La dureté de rupture est dominée par l'effet de piégeage de fente. En cet article, ce phénomène est discuté en détail dans le contexte de l'analyse de R-courbe. Tout le travail de rupture est décomposé en travail de séparation de matrice et travail de traction lié à la rupture particulaire. On le conclut que, puisque la dissipation d'énergie suivante au début de la propagation de fissure instable n'affecte pas l'état critique, la portance de charge des substances particulaires ne peut pas être entièrement utilisée. Une expression de forme close reliant la dureté de rupture au comportement durcissant est obtenue.
En ligne : yqiao@uakron.edu
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