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Antiplane (SH) Waves Diffraction by a Semicircular Cylindrical Hill Revisited: An Improved Analytic Wave Series Solution / Lee, Vincent W. in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N°10 (Octobre 2006) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°10 (Octobre 2006) . - 1106-1114 p. Titre : Antiplane (SH) Waves Diffraction by a Semicircular Cylindrical Hill Revisited: An Improved Analytic Wave Series Solution Titre original : a Diffraction (SH) de Vagues d'Anti-Avion par une Colline Cylindrique Semi-Circulaire Revisité : Une Solution Analytique Améliorée de Série de Vague Type de document : texte imprimé Auteurs : Lee, Vincent W., Auteur ; Luo, Hao, Auteur ; Liang, Jianwen ; Betti, Raimondo, Editeur scientifique Article en page(s) : 1106-1114 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Waves  Displacement  Slopes  Vagues  Déplacement  Pentes Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : An improved accurate closed-form wave function analytic solution of two-dimensional scattering and diffraction of antiplane SH waves by a semicircular cylindrical hill on an elastic half space is presented. In the previous solution, stress and displacement residual auxiliary functions were defined at the circular interface above and below the circular hill. The method of weighted residues (moment method) was used to solve for the unknown scattered and transmitted waves by requiring each term of Fourier series expansion of these auxiliary residual functions to vanish. It was found that the stress residual amplitudes on both (left and right) rims of the hill (ideally should be zero) are not numerically insignificant, irrespective of how many terms used. It was pointed out that the shear stress at the rim is infinite, and that the stress auxiliary function is discontinuous at both rims of the hill, exhibiting a problem for the numerical solution that is more complicated than Gibbs’ phenomenon. The problem with the overshoot of the stress residual amplitudes at the rim was most likely numerical. In this paper, all displacement and stress waves were expressed as cosine functions, and the solution of the circular hill problem was reformulated in this paper, and, for the solution to be correct, the computed stress and displacement residual amplitudes were shown to be numerically negligible everywhere, including those at both rims of the hill. Displacements at higher frequencies are also computed. Une solution analytique améliorée de forme close de fonction précise de vague de la dispersion et de la diffraction bidimensionnelles des vagues SH d'antiplane par une colline cylindrique semi-circulaire sur demi d'espace élastique est présentée. Dans la solution précédente, des fonctions auxiliaires résiduelles d'effort et de déplacement ont été définies à l'interface circulaire au-dessus et au-dessous de la colline circulaire. La méthode de résidus pesés (méthode de moment) a été employée pour résoudre pour les vagues dispersées et transmises inconnues en exigeant de chaque limite de l'expansion de série de Fourier De ces fonctions résiduelles auxiliaires de disparaître. On l'a constaté que les amplitudes résiduelles d'effort sur les deux jantes (gauches et droites) de la colline (idéalement devrait être zéro) ne sont pas numériquement insignifiantes, indépendamment de combien de termes utilisés. On l'a précisé que l'effort de cisaillement à la jante est infini, et que la fonction auxiliaire d'effort est discontinue aux deux jantes de la colline, montrant un problème pour la solution numérique qui est plus compliquée que Gibbs’ ; phénomène. Le problème avec le dépassement des amplitudes résiduelles d'effort à la jante était très probablement numérique. En cet article, toutes les vagues de déplacement et d'effort ont été exprimées comme fonctions de cosinus, et la solution du problème circulaire de colline a été reformulée en cet article, et, pour que la solution soit correcte, l'effort calculé et les amplitudes résiduelles de déplacement se sont avérés numériquement négligeables partout, y compris ceux aux deux jantes de la colline. Des déplacements à des fréquences plus élevées sont également calculés. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : vlee@usc.edu, haoluo@usc.edu, liang@tju.edu.cn [article] Antiplane (SH) Waves Diffraction by a Semicircular Cylindrical Hill Revisited: An Improved Analytic Wave Series Solution = a Diffraction (SH) de Vagues d'Anti-Avion par une Colline Cylindrique Semi-Circulaire Revisité : Une Solution Analytique Améliorée de Série de Vague [texte imprimé] / Lee, Vincent W., Auteur ; Luo, Hao, Auteur ; Liang, Jianwen ; Betti, Raimondo, Editeur scientifique . - 1106-1114 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°10 (Octobre 2006) . - 1106-1114 p. Mots-clés : Waves  Displacement  Slopes  Vagues  Déplacement  Pentes Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : An improved accurate closed-form wave function analytic solution of two-dimensional scattering and diffraction of antiplane SH waves by a semicircular cylindrical hill on an elastic half space is presented. In the previous solution, stress and displacement residual auxiliary functions were defined at the circular interface above and below the circular hill. The method of weighted residues (moment method) was used to solve for the unknown scattered and transmitted waves by requiring each term of Fourier series expansion of these auxiliary residual functions to vanish. It was found that the stress residual amplitudes on both (left and right) rims of the hill (ideally should be zero) are not numerically insignificant, irrespective of how many terms used. It was pointed out that the shear stress at the rim is infinite, and that the stress auxiliary function is discontinuous at both rims of the hill, exhibiting a problem for the numerical solution that is more complicated than Gibbs’ phenomenon. The problem with the overshoot of the stress residual amplitudes at the rim was most likely numerical. In this paper, all displacement and stress waves were expressed as cosine functions, and the solution of the circular hill problem was reformulated in this paper, and, for the solution to be correct, the computed stress and displacement residual amplitudes were shown to be numerically negligible everywhere, including those at both rims of the hill. Displacements at higher frequencies are also computed. Une solution analytique améliorée de forme close de fonction précise de vague de la dispersion et de la diffraction bidimensionnelles des vagues SH d'antiplane par une colline cylindrique semi-circulaire sur demi d'espace élastique est présentée. Dans la solution précédente, des fonctions auxiliaires résiduelles d'effort et de déplacement ont été définies à l'interface circulaire au-dessus et au-dessous de la colline circulaire. La méthode de résidus pesés (méthode de moment) a été employée pour résoudre pour les vagues dispersées et transmises inconnues en exigeant de chaque limite de l'expansion de série de Fourier De ces fonctions résiduelles auxiliaires de disparaître. On l'a constaté que les amplitudes résiduelles d'effort sur les deux jantes (gauches et droites) de la colline (idéalement devrait être zéro) ne sont pas numériquement insignifiantes, indépendamment de combien de termes utilisés. On l'a précisé que l'effort de cisaillement à la jante est infini, et que la fonction auxiliaire d'effort est discontinue aux deux jantes de la colline, montrant un problème pour la solution numérique qui est plus compliquée que Gibbs’ ; phénomène. Le problème avec le dépassement des amplitudes résiduelles d'effort à la jante était très probablement numérique. En cet article, toutes les vagues de déplacement et d'effort ont été exprimées comme fonctions de cosinus, et la solution du problème circulaire de colline a été reformulée en cet article, et, pour que la solution soit correcte, l'effort calculé et les amplitudes résiduelles de déplacement se sont avérés numériquement négligeables partout, y compris ceux aux deux jantes de la colline. Des déplacements à des fréquences plus élevées sont également calculés. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : vlee@usc.edu, haoluo@usc.edu, liang@tju.edu.cn

Simulation of nonstationary stochastic processes by spectral representation / Liang, Jianwen in Journal of engineering mechanics, Vol. 133 N°6 (Juin 2007) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 133 N°6 (Juin 2007) . - pp.616–627. Titre : Simulation of nonstationary stochastic processes by spectral representation Type de document : texte imprimé Auteurs : Liang, Jianwen, Auteur ; Chaudhuri, Samit Ray, Auteur ; Masanobu Shinozuka, Auteur Année de publication : 2007 Article en page(s) : pp.616–627. Note générale : Applied mechanics Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Stationary  processes  Simulation  Stochastic  process  Fourier  transform  Ground  motion  Power  spectral  density Résumé : This paper presents a rigorous derivation of a previously known formula for simulation of one-dimensional, univariate, nonstationary stochastic processes integrating Priestly’s evolutionary spectral representation theory. Applying this formula, sample functions can be generated with great computational efficiency. The simulated stochastic process is asymptotically Gaussian as the number of terms tends to infinity. This paper shows that (1) these sample functions accurately reflect the prescribed probabilistic characteristics of the stochastic process when the number of terms in the cosine series is large, i.e., the ensemble averaged evolutionary power spectral density function (PSDF) or autocorrelation function approaches the corresponding target function as the sample size increases, and (2) the simulation formula, under certain conditions, can be reduced to that for nonstationary white noise process or Shinozuka’s spectral representation of stationary process. In addition to derivation of simulation formula, three methods are developed in this paper to estimate the evolutionary PSDF of a given time-history data by means of the short-time Fourier transform (STFT), the wavelet transform (WT), and the Hilbert-Huang transform (HHT). A comparison of the PSDF of the well-known El Centro earthquake record estimated by these methods shows that the STFT and the WT give similar results, whereas the HHT gives more concentrated energy at certain frequencies. Effectiveness of the proposed simulation formula for nonstationary sample functions is demonstrated by simulating time histories from the estimated evolutionary PSDFs. Mean acceleration spectrum obtained by averaging the spectra of generated time histories are then presented and compared with the target spectrum to demonstrate the usefulness of this method. ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%290733-9399%282007%29133%3A6%2861 [...] [article] Simulation of nonstationary stochastic processes by spectral representation [texte imprimé] / Liang, Jianwen, Auteur ; Chaudhuri, Samit Ray, Auteur ; Masanobu Shinozuka, Auteur . - 2007 . - pp.616–627. Applied mechanics Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 133 N°6 (Juin 2007) . - pp.616–627. Mots-clés : Stationary  processes  Simulation  Stochastic  process  Fourier  transform  Ground  motion  Power  spectral  density Résumé : This paper presents a rigorous derivation of a previously known formula for simulation of one-dimensional, univariate, nonstationary stochastic processes integrating Priestly’s evolutionary spectral representation theory. Applying this formula, sample functions can be generated with great computational efficiency. The simulated stochastic process is asymptotically Gaussian as the number of terms tends to infinity. This paper shows that (1) these sample functions accurately reflect the prescribed probabilistic characteristics of the stochastic process when the number of terms in the cosine series is large, i.e., the ensemble averaged evolutionary power spectral density function (PSDF) or autocorrelation function approaches the corresponding target function as the sample size increases, and (2) the simulation formula, under certain conditions, can be reduced to that for nonstationary white noise process or Shinozuka’s spectral representation of stationary process. In addition to derivation of simulation formula, three methods are developed in this paper to estimate the evolutionary PSDF of a given time-history data by means of the short-time Fourier transform (STFT), the wavelet transform (WT), and the Hilbert-Huang transform (HHT). A comparison of the PSDF of the well-known El Centro earthquake record estimated by these methods shows that the STFT and the WT give similar results, whereas the HHT gives more concentrated energy at certain frequencies. Effectiveness of the proposed simulation formula for nonstationary sample functions is demonstrated by simulating time histories from the estimated evolutionary PSDFs. Mean acceleration spectrum obtained by averaging the spectra of generated time histories are then presented and compared with the target spectrum to demonstrate the usefulness of this method. ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%290733-9399%282007%29133%3A6%2861 [...]

Use 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) 

Public ISBD [article]  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