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Ajouter le résultat dans votre panierImprove modeling capabilites with reduced-order integration / Mohamed, Osama A. in Journal of engineering mechanics, Vol.131, N° 1 (Janvier 2005)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 2-11 p.
Titre : Improve modeling capabilites with reduced-order integration Type de document : texte imprimé Auteurs : Mohamed, Osama A., Auteur ; Dow, John O. ; Byrd, Doyle E., Auteur Article en page(s) : 2-11 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Finite elements Models Errors Displacement Eigenvalues Gaussian process Eléménts finis Modèles Erreurs Déplacement Valeurs propres Processus Gaussian Index. décimale : 621.34 Résumé : Many rectangular isoparametric finite elements contain a modeling error known as parasitic shear. Parasitic shear can be removed by applying the correct reduced-order Gauss quardrature integration rule. When the 1x1 rule is blindly applied another error, spurious zero energy modes, can be introduced. An Analysis procedure is presented that identifies the correct Gauss integration rule for eliminating parastic shear without introducing spurious zero energy modes. Displacement polynomials expressed in transparent notation assists in the identification of error sources. The Procedure is developed with the four-node membrane element and then applied to analyze and correct four-and nine-node mindline plate bending elements. Eigenvalue analyses ans sample problems are presented to demonstrate the improvements produced by the procedure.
Beaucoup d'éléments finis isoparamétriques rectangulaires contiennent une erreur modelante connue sous le nom de cisaillement parasite. Le cisaillement parasite peut être enlevé en appliquant la règle correcte d'intégration de quardrature de gauss d'réduire-ordre. Quand la règle 1x1 est aveuglément appliquée une autre erreur, de faux modes zéro d'énergie, peuvent être présentés. On présente un procédé d'analyse qui identifie la règle correcte d'intégration de gauss pour éliminer le cisaillement parastic sans présenter de faux modes zéro d'énergie. Les polynômes de déplacement exprimés en notation transparente aide à l'identification des sources d'erreur. Le procédé est développé avec l'élément de membrane de quatre-noeud et puis appliqué pour analyser et corriger quatre-et les éléments de recourbement de plat de mindline de neuf-noeud. Des problèmes d'échantillon d'american national standard d'analyses de valeur propre sont présentés pour démontrer les améliorations produites par le procédé.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 RAMEAU : Processus gaussiens En ligne : http://www.documentstore.org/emo/ [article] Improve modeling capabilites with reduced-order integration [texte imprimé] / Mohamed, Osama A., Auteur ; Dow, John O. ; Byrd, Doyle E., Auteur . - 2-11 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 2-11 p.
Mots-clés : Finite elements Models Errors Displacement Eigenvalues Gaussian process Eléménts finis Modèles Erreurs Déplacement Valeurs propres Processus Gaussian Index. décimale : 621.34 Résumé : Many rectangular isoparametric finite elements contain a modeling error known as parasitic shear. Parasitic shear can be removed by applying the correct reduced-order Gauss quardrature integration rule. When the 1x1 rule is blindly applied another error, spurious zero energy modes, can be introduced. An Analysis procedure is presented that identifies the correct Gauss integration rule for eliminating parastic shear without introducing spurious zero energy modes. Displacement polynomials expressed in transparent notation assists in the identification of error sources. The Procedure is developed with the four-node membrane element and then applied to analyze and correct four-and nine-node mindline plate bending elements. Eigenvalue analyses ans sample problems are presented to demonstrate the improvements produced by the procedure.
Beaucoup d'éléments finis isoparamétriques rectangulaires contiennent une erreur modelante connue sous le nom de cisaillement parasite. Le cisaillement parasite peut être enlevé en appliquant la règle correcte d'intégration de quardrature de gauss d'réduire-ordre. Quand la règle 1x1 est aveuglément appliquée une autre erreur, de faux modes zéro d'énergie, peuvent être présentés. On présente un procédé d'analyse qui identifie la règle correcte d'intégration de gauss pour éliminer le cisaillement parastic sans présenter de faux modes zéro d'énergie. Les polynômes de déplacement exprimés en notation transparente aide à l'identification des sources d'erreur. Le procédé est développé avec l'élément de membrane de quatre-noeud et puis appliqué pour analyser et corriger quatre-et les éléments de recourbement de plat de mindline de neuf-noeud. Des problèmes d'échantillon d'american national standard d'analyses de valeur propre sont présentés pour démontrer les améliorations produites par le procédé.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 RAMEAU : Processus gaussiens En ligne : http://www.documentstore.org/emo/
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 12-22 p.
Titre : ENergy-Momentum Conserving Algorithm for Nonlinear Dynamics of Laminated Shells Based on a Third-order Shear Deformation Theory Titre original : Algorithme de Conservation d'Energie-Elan pour la Dynamique Non-Linéaire des Coquilles Stratifiées Basées sur une Théorie de Troisième Ordre de Déformation de Cisaillement Type de document : texte imprimé Auteurs : Balah, M., Auteur ; H. N. Al Ghamedy, Auteur Article en page(s) : 12-22 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Finite elements Dynamic analysis Dynamic response Nonlinear analysis Dynamic structural analysis Shear deformation Shell Algorithms Eléménts finis Analyse dynamique Réponse de dynamique Analyse non-linéaire Analyse structurale dynamique Déformation de cis Index. décimale : 621.34 Résumé : The Paper describes an energy-momentum conserving time stepping algorithm for nonlinear dynamic analysis of laminated shell type undergoing finite rotations and large overall motion. The Shell model is based on third order shear deformation theory and falls within the class of geometrically exact shell theories. This Algorithm is based on a general methodology for the design of exact energy- momentum conserving algorithms proposed recently by Simo and Tarnow. It is second-order accurate, unconditionally stable, and preserves exactly, by design, the fundamental constants of the shell motion such as the total linear momentum, the total angular momentum, and the total energy in case the system is Hamiltonian. The Finite element discretization of the present shell model is closely related to a recent work by the authors dealing with the static case. Particular attention is devoted to consistent linearization of the weak form of the fully discretized initial boundary value problem in order to achieve quadratic rate of convergence typical of the Newton-Raphson solution procedure. A Range of numerical examples is presented to demonstrate the proposed formulation.
L'article décrit un algorithme de conservation d'progression de temps d'énergie-élan pour l'analyse dynamique non-linéaire du type stratifié de coquille subissant des rotations finies et le grand mouvement global. Le modèle de coquille est basé sur la troisième théorie de déformation de cisaillement d'ordre et fait partie de la classe des théories géométriquement exactes de coquille. Cet algorithme est basé sur une méthodologie générale pour la conception des algorithmes de conservation d'élan exact d'énergie proposés récemment par Simo et Tarnow. Il est précis de second ordre, sans réserve stable, et les conserves exactement, par conception, les constantes fondamentales de la coquille font signe comme tout l'élan linéaire, tout l'élan angulaire, et toute l'énergie au cas où le système serait hamiltonien. La discrétisation finie d'élément du modèle actuel de coquille est étroitement liée à des travaux récents par les auteurs traitant le cas statique. Une attention particulière est consacrée à à linéarisation conformée de la forme faible du problème de valeur initial entièrement discrétisé afin de réaliser le taux quadratique de convergence typique du procédé de solution de Newton-Raphson. Une gamme des exemples numériques est présentée pour démontrer la formulation proposée.
En ligne : mbalah@kfupm.edu.sa, hghamdi@kfupm.edu.sa [article] ENergy-Momentum Conserving Algorithm for Nonlinear Dynamics of Laminated Shells Based on a Third-order Shear Deformation Theory = Algorithme de Conservation d'Energie-Elan pour la Dynamique Non-Linéaire des Coquilles Stratifiées Basées sur une Théorie de Troisième Ordre de Déformation de Cisaillement [texte imprimé] / Balah, M., Auteur ; H. N. Al Ghamedy, Auteur . - 12-22 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 12-22 p.
Mots-clés : Finite elements Dynamic analysis Dynamic response Nonlinear analysis Dynamic structural analysis Shear deformation Shell Algorithms Eléménts finis Analyse dynamique Réponse de dynamique Analyse non-linéaire Analyse structurale dynamique Déformation de cis Index. décimale : 621.34 Résumé : The Paper describes an energy-momentum conserving time stepping algorithm for nonlinear dynamic analysis of laminated shell type undergoing finite rotations and large overall motion. The Shell model is based on third order shear deformation theory and falls within the class of geometrically exact shell theories. This Algorithm is based on a general methodology for the design of exact energy- momentum conserving algorithms proposed recently by Simo and Tarnow. It is second-order accurate, unconditionally stable, and preserves exactly, by design, the fundamental constants of the shell motion such as the total linear momentum, the total angular momentum, and the total energy in case the system is Hamiltonian. The Finite element discretization of the present shell model is closely related to a recent work by the authors dealing with the static case. Particular attention is devoted to consistent linearization of the weak form of the fully discretized initial boundary value problem in order to achieve quadratic rate of convergence typical of the Newton-Raphson solution procedure. A Range of numerical examples is presented to demonstrate the proposed formulation.
L'article décrit un algorithme de conservation d'progression de temps d'énergie-élan pour l'analyse dynamique non-linéaire du type stratifié de coquille subissant des rotations finies et le grand mouvement global. Le modèle de coquille est basé sur la troisième théorie de déformation de cisaillement d'ordre et fait partie de la classe des théories géométriquement exactes de coquille. Cet algorithme est basé sur une méthodologie générale pour la conception des algorithmes de conservation d'élan exact d'énergie proposés récemment par Simo et Tarnow. Il est précis de second ordre, sans réserve stable, et les conserves exactement, par conception, les constantes fondamentales de la coquille font signe comme tout l'élan linéaire, tout l'élan angulaire, et toute l'énergie au cas où le système serait hamiltonien. La discrétisation finie d'élément du modèle actuel de coquille est étroitement liée à des travaux récents par les auteurs traitant le cas statique. Une attention particulière est consacrée à à linéarisation conformée de la forme faible du problème de valeur initial entièrement discrétisé afin de réaliser le taux quadratique de convergence typique du procédé de solution de Newton-Raphson. Une gamme des exemples numériques est présentée pour démontrer la formulation proposée.
En ligne : mbalah@kfupm.edu.sa, hghamdi@kfupm.edu.sa
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 23-30 p.
Titre : Fractional Steps Scheme of Finite Analytic Method for Advection-Diffusion Equation Titre original : Arrangement Partiel d'Etapes de la Méthode Analytique Finie pour l'Equation d'Advection-Diffusion Type de document : texte imprimé Auteurs : Tsai, Tung-Lin, Auteur ; Tseng, Chung-Min, Auteur ; Yang, Jinn-Chuang Article en page(s) : 23-30 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Analytical techniques Finite differences Diffusion Techniques analytiques Différences finies Index. décimale : 621.34/624 Résumé : For simply finding local analytic solution, the time derivative in the traditional finite analytic (FA) method is generally replaced with a first-order finite difference approximation as a source term. However, this may induce excessive numerical diffusion, especially for advection-dominated transport problems. In this paper, a fractional steps scheme of the FA method without using the finite difference approximattion to time derivative is proposed by applying the one-dimensional FA method whose local analytic solution is obtained from both spatial and time domains, together with the method of fractional steps. Four hypothetical examples, including two-dimensional and three-dimensional cases, are employed to investigate this newly proposed method as compared with the traditional FA method, the optimal unsteady FA Method, and the alternating direction scheme of the hybrid FA method. The Results show that the fractional steps scheme of the FA method can greatly diminish numerical diffusion and is superior to the other methods compared herein.
Pour trouver simplement la solution analytique locale, le dérivé de temps dans la méthode (fa) analytique finie traditionnelle est généralement remplacé avec une approximation finie de premier ordre de différence comme limite de source. Cependant, ceci peut induire la diffusion numérique excessive, particulièrement pour des problèmes advection-dominés de transport. En cet article, on propose un arrangement partiel d'étapes de la méthode de fa sans employer l'approximattion fini de différence pour chronométrer le dérivé en appliquant la méthode unidimensionnelle de fa dont la solution analytique locale est obtenue à partir des domaines spatiaux et de temps, ainsi que la méthode d'étapes partielles. Quatre exemples hypothétiques, y compris des cas bidimensionnels et tridimensionnels, sont utilisés pour étudier cette méthode nouvellement proposée par rapport à la méthode traditionnelle de fa, à la méthode instable optimale de fa, et à l'arrangement alternatif de direction de la méthode de l'hybride fa. Les résultats prouvent que l'arrangement partiel d'étapes de la méthode de fa peut considérablement diminuer la diffusion numérique et est supérieur aux autres méthodes comparées ci-dessus.[article] Fractional Steps Scheme of Finite Analytic Method for Advection-Diffusion Equation = Arrangement Partiel d'Etapes de la Méthode Analytique Finie pour l'Equation d'Advection-Diffusion [texte imprimé] / Tsai, Tung-Lin, Auteur ; Tseng, Chung-Min, Auteur ; Yang, Jinn-Chuang . - 23-30 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 23-30 p.
Mots-clés : Analytical techniques Finite differences Diffusion Techniques analytiques Différences finies Index. décimale : 621.34/624 Résumé : For simply finding local analytic solution, the time derivative in the traditional finite analytic (FA) method is generally replaced with a first-order finite difference approximation as a source term. However, this may induce excessive numerical diffusion, especially for advection-dominated transport problems. In this paper, a fractional steps scheme of the FA method without using the finite difference approximattion to time derivative is proposed by applying the one-dimensional FA method whose local analytic solution is obtained from both spatial and time domains, together with the method of fractional steps. Four hypothetical examples, including two-dimensional and three-dimensional cases, are employed to investigate this newly proposed method as compared with the traditional FA method, the optimal unsteady FA Method, and the alternating direction scheme of the hybrid FA method. The Results show that the fractional steps scheme of the FA method can greatly diminish numerical diffusion and is superior to the other methods compared herein.
Pour trouver simplement la solution analytique locale, le dérivé de temps dans la méthode (fa) analytique finie traditionnelle est généralement remplacé avec une approximation finie de premier ordre de différence comme limite de source. Cependant, ceci peut induire la diffusion numérique excessive, particulièrement pour des problèmes advection-dominés de transport. En cet article, on propose un arrangement partiel d'étapes de la méthode de fa sans employer l'approximattion fini de différence pour chronométrer le dérivé en appliquant la méthode unidimensionnelle de fa dont la solution analytique locale est obtenue à partir des domaines spatiaux et de temps, ainsi que la méthode d'étapes partielles. Quatre exemples hypothétiques, y compris des cas bidimensionnels et tridimensionnels, sont utilisés pour étudier cette méthode nouvellement proposée par rapport à la méthode traditionnelle de fa, à la méthode instable optimale de fa, et à l'arrangement alternatif de direction de la méthode de l'hybride fa. Les résultats prouvent que l'arrangement partiel d'étapes de la méthode de fa peut considérablement diminuer la diffusion numérique et est supérieur aux autres méthodes comparées ci-dessus.
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 31-40 p.
Titre : Microplane Model M5 with Kinematic and Static Constraints for Concrete Fracture and Anelasticity. I: Theory Titre original : Microplane M5 Modèle avec des Contraintes Cinématiques et Statiques pour la Rupture et l'Inélasticité Concrete. I : Théorie Type de document : texte imprimé Auteurs : Zdenek P. Bazant, Auteur ; Caner, Ferhun C., Auteur Article en page(s) : 31-40 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Concrete Fracture Inelastic action Dmage Softening Finite element method Numerical models Concret Rupture Action non élastique Dommage Adoucissement Méthode d'élément fini Modèles numériques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Presented is a new microplane model for concrete, labeled M5, which improves the representation of tensile cohesive fracture by eliminating spurious excessive lateral strains and stress locking for far postpeak tensile strains. To achieve improvement, a kinematically constrained microplane system simulating hardening nonlinear behavior (nearly identical to previous Model M4 stripped of tensile softening) is coupled in series with a statically constrained microplane system simulating solely the cohesive tensile fracture. This coupling is made possible by developing a new iterative algorithm and by proving the conditions of its convergence. The Special aspect of this algorithm (contrasting with the classical return mapping algorithm and by hardening plasticity) is that the cohesive softening stiffness matrix (which is not positive definite) is used as the predictor and the hardening stiffness matrix as the corrector. The Sofetining cohesive stiffness for fracturing is related to the fracture energy of concrete and the effective crack spacing. The Postpeak softening slopes on the microplanes can be adjusted according to the element size in the sense of the crack band model. Finally, an incremental thermodynamic potential for the coupling of statically and kinematically constrained microplane systems is formulated. The Data fitting and experimental calibration for tensile strain softening are relegated to a subsequent paper in this issue, while all the nonlinear triaxial response in compression remains the same as for Model M4.
Présenté est un nouveau modèle de microplane pour concret, marqué M5, qui améliore la représentation de la rupture cohésive de tension en éliminant de fausses contraintes et effort latéraux excessifs fermant à clef pour des contraintes de tension de postpeak lointain. Pour réaliser l'amélioration, un système cinématiquement contraint de microplane simulant durcissant le comportement non-linéaire (presque identique à modèle précédent M4 dépouillé de se ramollir de tension) est couplé en série avec un système statiquement contraint de microplane simulant seulement la rupture de tension cohésive. Cet accouplement est rendu possible en développant un nouvel algorithme itératif et en prouvant les conditions de sa convergence. L'aspect spécial de cet algorithme (contrastant avec l'algorithme traçant de retour classique et en durcissant la plasticité) est que la matrice se ramollissante cohésive de rigidité (qui n'est pas définie positif) est employée comme prédiseur et matrice durcissante de rigidité comme correcteur. La rigidité cohésive de Sofetining pour rompre est liée à l'énergie de rupture du béton et de l'espacement efficace de fente. Les pentes se ramollissantes de Postpeak sur les microplanes peuvent être ajustées selon la taille d'élément dans le sens du modèle de bande de fente. En conclusion, un potentiel thermo-dynamique par accroissement pour l'accouplement les systèmes de statiquement et cinématiquement contraints de microplane est formulé. L'ajustage de précision de données et le calibrage expérimental pour se ramollir de tension de contrainte sont relégués à un papier suivant dans cette issue, alors que toute la réponse à trois axes non-linéaire dans la compression demeure la même que pour le modèle M4.En ligne : z-bazant@northwestern.edu, ferhun.caner@upc.es [article] Microplane Model M5 with Kinematic and Static Constraints for Concrete Fracture and Anelasticity. I: Theory = Microplane M5 Modèle avec des Contraintes Cinématiques et Statiques pour la Rupture et l'Inélasticité Concrete. I : Théorie [texte imprimé] / Zdenek P. Bazant, Auteur ; Caner, Ferhun C., Auteur . - 31-40 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 31-40 p.
Mots-clés : Concrete Fracture Inelastic action Dmage Softening Finite element method Numerical models Concret Rupture Action non élastique Dommage Adoucissement Méthode d'élément fini Modèles numériques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Presented is a new microplane model for concrete, labeled M5, which improves the representation of tensile cohesive fracture by eliminating spurious excessive lateral strains and stress locking for far postpeak tensile strains. To achieve improvement, a kinematically constrained microplane system simulating hardening nonlinear behavior (nearly identical to previous Model M4 stripped of tensile softening) is coupled in series with a statically constrained microplane system simulating solely the cohesive tensile fracture. This coupling is made possible by developing a new iterative algorithm and by proving the conditions of its convergence. The Special aspect of this algorithm (contrasting with the classical return mapping algorithm and by hardening plasticity) is that the cohesive softening stiffness matrix (which is not positive definite) is used as the predictor and the hardening stiffness matrix as the corrector. The Sofetining cohesive stiffness for fracturing is related to the fracture energy of concrete and the effective crack spacing. The Postpeak softening slopes on the microplanes can be adjusted according to the element size in the sense of the crack band model. Finally, an incremental thermodynamic potential for the coupling of statically and kinematically constrained microplane systems is formulated. The Data fitting and experimental calibration for tensile strain softening are relegated to a subsequent paper in this issue, while all the nonlinear triaxial response in compression remains the same as for Model M4.
Présenté est un nouveau modèle de microplane pour concret, marqué M5, qui améliore la représentation de la rupture cohésive de tension en éliminant de fausses contraintes et effort latéraux excessifs fermant à clef pour des contraintes de tension de postpeak lointain. Pour réaliser l'amélioration, un système cinématiquement contraint de microplane simulant durcissant le comportement non-linéaire (presque identique à modèle précédent M4 dépouillé de se ramollir de tension) est couplé en série avec un système statiquement contraint de microplane simulant seulement la rupture de tension cohésive. Cet accouplement est rendu possible en développant un nouvel algorithme itératif et en prouvant les conditions de sa convergence. L'aspect spécial de cet algorithme (contrastant avec l'algorithme traçant de retour classique et en durcissant la plasticité) est que la matrice se ramollissante cohésive de rigidité (qui n'est pas définie positif) est employée comme prédiseur et matrice durcissante de rigidité comme correcteur. La rigidité cohésive de Sofetining pour rompre est liée à l'énergie de rupture du béton et de l'espacement efficace de fente. Les pentes se ramollissantes de Postpeak sur les microplanes peuvent être ajustées selon la taille d'élément dans le sens du modèle de bande de fente. En conclusion, un potentiel thermo-dynamique par accroissement pour l'accouplement les systèmes de statiquement et cinématiquement contraints de microplane est formulé. L'ajustage de précision de données et le calibrage expérimental pour se ramollir de tension de contrainte sont relégués à un papier suivant dans cette issue, alors que toute la réponse à trois axes non-linéaire dans la compression demeure la même que pour le modèle M4.En ligne : z-bazant@northwestern.edu, ferhun.caner@upc.es
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 41-47 p.
Titre : Microplane Model M5 with Kinematic and Static Constraints for Concrete Fracture and Anelasticity. II: Computation Titre original : Microplane M5 Modèle avec des Contraintes Cinématiques et Statiques pour la Rupture et l'Inelasticité Concréte. II : Calcul Type de document : texte imprimé Auteurs : Zdenek P. Bazant, Auteur ; Caner, Ferhun C., Auteur Article en page(s) : 41-47 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Concrete Fracture Inelastic action Damage Softening Finite element method Numerical models Concret Rupture Action non élastique Dommage Adoucissement Méthode d'élément fini Modèles numériques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Following the formulation of the constitutive model in the preceding Part I in this issue, the present Part II addresses the problems of computtational algorithm and convergence of iterations. Typical numerical responses are demonstrated and the parameters of the model are calibrated by test data from the literature.
Après la formulation du modèle constitutif dans le preceding Part I dans cette issue, la partie actuelle II adresse les problèmes de l'algorithme de computtational et de la convergence des itérations. Des réponses numériques typiques sont démontrées et les paramètres du modèle sont calibrés par des essais de la littérature.En ligne : z-bazant@northwestern.edu, ferhun.caner@upc.es [article] Microplane Model M5 with Kinematic and Static Constraints for Concrete Fracture and Anelasticity. II: Computation = Microplane M5 Modèle avec des Contraintes Cinématiques et Statiques pour la Rupture et l'Inelasticité Concréte. II : Calcul [texte imprimé] / Zdenek P. Bazant, Auteur ; Caner, Ferhun C., Auteur . - 41-47 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 41-47 p.
Mots-clés : Concrete Fracture Inelastic action Damage Softening Finite element method Numerical models Concret Rupture Action non élastique Dommage Adoucissement Méthode d'élément fini Modèles numériques Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Following the formulation of the constitutive model in the preceding Part I in this issue, the present Part II addresses the problems of computtational algorithm and convergence of iterations. Typical numerical responses are demonstrated and the parameters of the model are calibrated by test data from the literature.
Après la formulation du modèle constitutif dans le preceding Part I dans cette issue, la partie actuelle II adresse les problèmes de l'algorithme de computtational et de la convergence des itérations. Des réponses numériques typiques sont démontrées et les paramètres du modèle sont calibrés par des essais de la littérature.En ligne : z-bazant@northwestern.edu, ferhun.caner@upc.es
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 48-57 p.
Titre : Microstructural Viscoplastic Continuum Model for Permanent Deformation in Asphalt Pavements Titre original : Modèle Microstructural de Continuum de Viscoplastic pour la Déformation Permanente en Trottoirs d'Asphalte Type de document : texte imprimé Auteurs : Tashman, Laith, Auteur ; Kaloush, Kamil ; Little, Dallas ; Zbib, Hussein ; Masad, Eyad, Auteur Article en page(s) : 48-57 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Viscoplasticity Damage Asphalt pavements Asphalt mixes Anisotropy Deformation Image analysis Models Viscoplasticité Dommage Trottoirs d'asphalte Mélanges d'asphalte Anisotropie Déformation Analyse d'image Modèles Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Permanent deformation is one of the major distress in asphalt pavements. It is caused mainly by high traffic loads associated with high field temperatures. An Anisotropic viscoplastic continuum damage model is developed in this study to describe permanent deformation of asphalt pavements. The Models is based on Perzyna's formulation with Drucker-Prager yield function modified to account for material anisotropy and microstructure damage. The Material anisotropy is captured through microstructural analysis of aggreagate distribution on two-dimensional sections of hot mix asphalt. A Damage parameter is included in the model to quantify the nucleation of cracks and growth of air voids and cracks. A Prametric study was conducted to demonstrate the sensitivity of the model to stain rate, aggregate distribution, and microstructure damage. Triaxial strength and static creep measurements obtained from the Federal Highway Administration accelerated loading facility were used to determine the model parameters.
La déformation permanente est une de la détresse principale en trottoirs d'asphalte. Elle est provoquée principalement par les charges de la circulation élevées liées aux températures élevées de champ. Un modèle viscoplastic anisotrope de dommages de continuum est développé dans cette étude pour décrire la déformation permanente des trottoirs d'asphalte. Les modèles est basés sur la formulation de Perzyna avec la fonction de rendement de Drucker-Prager modifiée pour expliquer des dommages matériels d'anisotropie et de microstructure. L'anisotropie matérielle est capturée par l'analyse microstructurale de la distribution d'aggreagate sur les sections bidimensionnelles de l'asphalte chaud de mélange. Un paramètre de dommages est inclus dans le modèle pour mesurer la nucléation des fissures et la croissance des vides et des fissures d'air. Une étude de Prametric a été entreprise pour démontrer la sensibilité du modèle au taux de tache, à la distribution globale, et aux dommages de microstructure. La force à trois axes et les mesures statiques de fluage obtenues à partir du service de chargement accéléré par administration fédérale de route ont été employées pour déterminer les paramètres modèles.
En ligne : ltashman@wsu.edu, emasad@civil.tamu.edu, zbib@wsu.edu, d-little@tamu.edu [article] Microstructural Viscoplastic Continuum Model for Permanent Deformation in Asphalt Pavements = Modèle Microstructural de Continuum de Viscoplastic pour la Déformation Permanente en Trottoirs d'Asphalte [texte imprimé] / Tashman, Laith, Auteur ; Kaloush, Kamil ; Little, Dallas ; Zbib, Hussein ; Masad, Eyad, Auteur . - 48-57 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 48-57 p.
Mots-clés : Viscoplasticity Damage Asphalt pavements Asphalt mixes Anisotropy Deformation Image analysis Models Viscoplasticité Dommage Trottoirs d'asphalte Mélanges d'asphalte Anisotropie Déformation Analyse d'image Modèles Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Permanent deformation is one of the major distress in asphalt pavements. It is caused mainly by high traffic loads associated with high field temperatures. An Anisotropic viscoplastic continuum damage model is developed in this study to describe permanent deformation of asphalt pavements. The Models is based on Perzyna's formulation with Drucker-Prager yield function modified to account for material anisotropy and microstructure damage. The Material anisotropy is captured through microstructural analysis of aggreagate distribution on two-dimensional sections of hot mix asphalt. A Damage parameter is included in the model to quantify the nucleation of cracks and growth of air voids and cracks. A Prametric study was conducted to demonstrate the sensitivity of the model to stain rate, aggregate distribution, and microstructure damage. Triaxial strength and static creep measurements obtained from the Federal Highway Administration accelerated loading facility were used to determine the model parameters.
La déformation permanente est une de la détresse principale en trottoirs d'asphalte. Elle est provoquée principalement par les charges de la circulation élevées liées aux températures élevées de champ. Un modèle viscoplastic anisotrope de dommages de continuum est développé dans cette étude pour décrire la déformation permanente des trottoirs d'asphalte. Les modèles est basés sur la formulation de Perzyna avec la fonction de rendement de Drucker-Prager modifiée pour expliquer des dommages matériels d'anisotropie et de microstructure. L'anisotropie matérielle est capturée par l'analyse microstructurale de la distribution d'aggreagate sur les sections bidimensionnelles de l'asphalte chaud de mélange. Un paramètre de dommages est inclus dans le modèle pour mesurer la nucléation des fissures et la croissance des vides et des fissures d'air. Une étude de Prametric a été entreprise pour démontrer la sensibilité du modèle au taux de tache, à la distribution globale, et aux dommages de microstructure. La force à trois axes et les mesures statiques de fluage obtenues à partir du service de chargement accéléré par administration fédérale de route ont été employées pour déterminer les paramètres modèles.
En ligne : ltashman@wsu.edu, emasad@civil.tamu.edu, zbib@wsu.edu, d-little@tamu.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 58-64 p.
Titre : Impedance-Based Method for Nondestructive Damage Identification Titre original : Méthode Impédance-Basée pour l'Identification Non Destructive de Dommages Type de document : texte imprimé Auteurs : Tseng, Kevin K., Auteur ; Wang, Liangsheng, Auteur Article en page(s) : 58-64 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dammage Structural elements Structural failures Monitoring Nondestructive tests Dommages Eléments structuraux Défaillances de structure Commande Contrôl Essais non destructifs Index. décimale : 624 Constructions du génie civil et du bâtiment. Infrastructures. Ouvrages en terres. Fondations. Tunnels. Ponts et charpentes Résumé : A Structural damage identification technique based on the impedance method is presented in this paper using smart piezelectric transducer (PZT) patches. A Modeling framework is developed to determine the structural impedance response and the dynamic output forces of PZT patches from the electric admittance measurements. A Damage identification scheme for solving the nonlinear optimization problem is proposed to locate and quantify the structural damage through the minimization of the discrepancy between the structural impedance response and the numerically computed frequency response. The Proposed technique does not use modal analysis or model reduction, and only the electric admittance measurements of PZT patches and the analytical system matrices are required. A Beam example has been employed to illustrate the effectiveness of the proposed algorithm numerically. Furthermore, the influence of the measurement noise on the results has been investigated.
Une technique structurale d'identification de dommages basée sur la méthode d'impédance est présentée en cet article en utilisant les pièces rapportées piezelectric futées du capteur (PZT). Un cadre modelant est développé pour déterminer la réponse structurale d'impédance et les forces de sortie dynamique des pièces rapportées de PZT des mesures électriques d'accès. On propose un arrangement d'identification de dommages pour résoudre le problème d'optimisation non-linéaire pour trouver et mesurer les dommages structuraux par la minimisation de l'anomalie entre la réponse structurale d'impédance et la réponse en fr3quence numériquement calculée. La technique proposée n'emploie pas la réduction modale d'analyse ou de modèle, et seulement les mesures électriques d'accès des pièces rapportées de PZT et des matrices analytiques de système sont exigées. Un exemple de faisceau a été utilisé pour illustrer l'efficacité de l'algorithme proposé numériquement. En outre, l'influence du bruit de mesure sur les résultats a été étudiée.
[article] Impedance-Based Method for Nondestructive Damage Identification = Méthode Impédance-Basée pour l'Identification Non Destructive de Dommages [texte imprimé] / Tseng, Kevin K., Auteur ; Wang, Liangsheng, Auteur . - 58-64 p.
Génie Civil
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 58-64 p.
Mots-clés : Dammage Structural elements Structural failures Monitoring Nondestructive tests Dommages Eléments structuraux Défaillances de structure Commande Contrôl Essais non destructifs Index. décimale : 624 Constructions du génie civil et du bâtiment. Infrastructures. Ouvrages en terres. Fondations. Tunnels. Ponts et charpentes Résumé : A Structural damage identification technique based on the impedance method is presented in this paper using smart piezelectric transducer (PZT) patches. A Modeling framework is developed to determine the structural impedance response and the dynamic output forces of PZT patches from the electric admittance measurements. A Damage identification scheme for solving the nonlinear optimization problem is proposed to locate and quantify the structural damage through the minimization of the discrepancy between the structural impedance response and the numerically computed frequency response. The Proposed technique does not use modal analysis or model reduction, and only the electric admittance measurements of PZT patches and the analytical system matrices are required. A Beam example has been employed to illustrate the effectiveness of the proposed algorithm numerically. Furthermore, the influence of the measurement noise on the results has been investigated.
Une technique structurale d'identification de dommages basée sur la méthode d'impédance est présentée en cet article en utilisant les pièces rapportées piezelectric futées du capteur (PZT). Un cadre modelant est développé pour déterminer la réponse structurale d'impédance et les forces de sortie dynamique des pièces rapportées de PZT des mesures électriques d'accès. On propose un arrangement d'identification de dommages pour résoudre le problème d'optimisation non-linéaire pour trouver et mesurer les dommages structuraux par la minimisation de l'anomalie entre la réponse structurale d'impédance et la réponse en fr3quence numériquement calculée. La technique proposée n'emploie pas la réduction modale d'analyse ou de modèle, et seulement les mesures électriques d'accès des pièces rapportées de PZT et des matrices analytiques de système sont exigées. Un exemple de faisceau a été utilisé pour illustrer l'efficacité de l'algorithme proposé numériquement. En outre, l'influence du bruit de mesure sur les résultats a été étudiée.
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 65-79 p.
Titre : Composite Material Behavior Using a Homogenization Double Scale Method Titre original : Comportement de Matière Composite en Utilisant une Méthode de Balance de Double d'Homogénéisation Type de document : texte imprimé Auteurs : Oller, S., Auteur ; Zalamea, F. ; Cnet J. Miquel, Auteur Article en page(s) : 65-79 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Composite materials Constitutive models Computation Homogeneity Composite structures Matières composites Modèles constitutifs Calcul Homogénéité Structures composées Index. décimale : 624 Constructions du génie civil et du bâtiment. Infrastructures. Ouvrages en terres. Fondations. Tunnels. Ponts et charpentes Résumé : In this paper, we present a two-scale numerical method in which structures made up of composite materials are simulated. The Method proposed lies within the context of homogenization theory and assumes the periodicity of the internal structure of the material. The Problem is divided into two scales of different orders of magnitude: A Macroscopie scale in which the body and structure of the composite material is simulated, and a microscopic scale in which an elemental volume called a "cell" simulates the material. In this work, the homogenized strain tensor is related to the transformation of the periodicity vectors. The Problem of composite materials is posed as a coupled, two-scale problem, in which the constitutive equation of the composite material becomes the solution of the boundary-value problem in the cell domain. Solving various examples found in the bibliography on this subject demonstrates the validity of the method.
En cet article, nous présentons deux-mesurons la méthode numérique dans laquelle les structures ont composé des matières composites sont simulées. La méthode a proposé des trouver en dessous du contexte de la théorie d'homogénéisation et assume la périodicité de la structure interne du matériel. Le problème est divisé en deux balances de différents ordres de grandeur : Une balance de Macroscopie dans laquelle le corps et la structure de la matière composite est simulé, et une balance microscopique dans laquelle un volume élémentaire a appelé "cellule" simule le matériel. Dans ce travail, le tenseur homogénéisé de contrainte est lié à la transformation des vecteurs de périodicité. Le problème des matières composites est posé en tant que couplé, deux-mesurent le problème, dans lequel l'équation constitutive de la matière composite devient la solution du problème de valeur limite dans le domaine de cellules. La solution de divers exemples trouvés dans la bibliographie à ce sujet démontre la validité de la méthode.
En ligne : sergio.oller@upc.es, canet@cimne.upc.es, zalamea@cimne.upc.es [article] Composite Material Behavior Using a Homogenization Double Scale Method = Comportement de Matière Composite en Utilisant une Méthode de Balance de Double d'Homogénéisation [texte imprimé] / Oller, S., Auteur ; Zalamea, F. ; Cnet J. Miquel, Auteur . - 65-79 p.
Génie Civil
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 65-79 p.
Mots-clés : Composite materials Constitutive models Computation Homogeneity Composite structures Matières composites Modèles constitutifs Calcul Homogénéité Structures composées Index. décimale : 624 Constructions du génie civil et du bâtiment. Infrastructures. Ouvrages en terres. Fondations. Tunnels. Ponts et charpentes Résumé : In this paper, we present a two-scale numerical method in which structures made up of composite materials are simulated. The Method proposed lies within the context of homogenization theory and assumes the periodicity of the internal structure of the material. The Problem is divided into two scales of different orders of magnitude: A Macroscopie scale in which the body and structure of the composite material is simulated, and a microscopic scale in which an elemental volume called a "cell" simulates the material. In this work, the homogenized strain tensor is related to the transformation of the periodicity vectors. The Problem of composite materials is posed as a coupled, two-scale problem, in which the constitutive equation of the composite material becomes the solution of the boundary-value problem in the cell domain. Solving various examples found in the bibliography on this subject demonstrates the validity of the method.
En cet article, nous présentons deux-mesurons la méthode numérique dans laquelle les structures ont composé des matières composites sont simulées. La méthode a proposé des trouver en dessous du contexte de la théorie d'homogénéisation et assume la périodicité de la structure interne du matériel. Le problème est divisé en deux balances de différents ordres de grandeur : Une balance de Macroscopie dans laquelle le corps et la structure de la matière composite est simulé, et une balance microscopique dans laquelle un volume élémentaire a appelé "cellule" simule le matériel. Dans ce travail, le tenseur homogénéisé de contrainte est lié à la transformation des vecteurs de périodicité. Le problème des matières composites est posé en tant que couplé, deux-mesurent le problème, dans lequel l'équation constitutive de la matière composite devient la solution du problème de valeur limite dans le domaine de cellules. La solution de divers exemples trouvés dans la bibliographie à ce sujet démontre la validité de la méthode.
En ligne : sergio.oller@upc.es, canet@cimne.upc.es, zalamea@cimne.upc.es
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 80-87 p.
Titre : Transverse Natural Vibration of a Beam with an Internal Joint Carrying in-Plane Flexibilities Titre original : Vibration Normale Transversale d'un Faisceau avec un dans-Avion Portant Commun Interne Flexibilities Type de document : texte imprimé Auteurs : Law, S. S., Auteur ; Wu, Z. M., Auteur ; Chan, S. L. Article en page(s) : 80-87 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Connections Semi-rigid Hybrid methods Beam columns Vibration Bolted Raccordements Semi-finale-rigid Méthodes hybrides Vibration Boulonné Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Exiting research on semirigid jointed frame includes only the rotational flexibility of the joint without consideration of the flexibility in the direction of the transverse shear force. This Omission would lead to innacuracies in the dynamic response of structures, especially in the nonlinear analysis. This Paper investigates the dynamic behavior of a bolted joint which has flexibility in both the tangential and rotational directions. The Joints is prestressed with axial tension in the bolt shank. It is represented as a virtual connection spring element at the intersection between the beam and the supporting member. The Formulation of the hybrid beam-column element including the end springs is presented, and the dynamic behavior of a cantilever beam with this nonlinear semirigid joint is studied. The Natural frequencies and mode shapes remain relatively unchanged only for a limited range of the joint stiffness, and the eigenpair is influenced by the instantaneous stiffness of the joint defined at a point on the hysteric loop, particularly when the initial moment stiffness is small.
Sortir la recherche sur l'armature jointe semi-rigide inclut seulement la flexibilité de rotation du joint sans considération de la flexibilité dans la direction de la force de cisaillement transversale. Cette omission mènerait aux innacuracies dans la réponse dynamique des structures, particulièrement dans l'analyse non-linéaire. Cet article étudie le comportement dynamique d'un joint boulonné qui a la flexibilité dans les directions tangentielles et de rotation. Les joints est précontraints avec la tension axiale dans la partie lisse de boulon. Il est représenté comme élément de ressort de raccordement virtuel à l'intersection entre le faisceau et le membre de support. La formulation de l'élément hybride de faisceau-colonne comprenant les ressorts d'extrémité est présentée, et le comportement dynamique d'un faisceau en porte-à-faux avec ce joint semi-rigide non-linéaire est étudié. Les fréquences et les formes normales de mode demeurent relativement inchangées seulement pour une gamme limitée de la rigidité commune, et la paire propre est influencée par la rigidité instantanée du joint définie à un point sur la boucle hysterique, en particulier quand la rigidité initiale de moment est petite.
[article] Transverse Natural Vibration of a Beam with an Internal Joint Carrying in-Plane Flexibilities = Vibration Normale Transversale d'un Faisceau avec un dans-Avion Portant Commun Interne Flexibilities [texte imprimé] / Law, S. S., Auteur ; Wu, Z. M., Auteur ; Chan, S. L. . - 80-87 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 80-87 p.
Mots-clés : Connections Semi-rigid Hybrid methods Beam columns Vibration Bolted Raccordements Semi-finale-rigid Méthodes hybrides Vibration Boulonné Index. décimale : 621.34/624 Résumé : Exiting research on semirigid jointed frame includes only the rotational flexibility of the joint without consideration of the flexibility in the direction of the transverse shear force. This Omission would lead to innacuracies in the dynamic response of structures, especially in the nonlinear analysis. This Paper investigates the dynamic behavior of a bolted joint which has flexibility in both the tangential and rotational directions. The Joints is prestressed with axial tension in the bolt shank. It is represented as a virtual connection spring element at the intersection between the beam and the supporting member. The Formulation of the hybrid beam-column element including the end springs is presented, and the dynamic behavior of a cantilever beam with this nonlinear semirigid joint is studied. The Natural frequencies and mode shapes remain relatively unchanged only for a limited range of the joint stiffness, and the eigenpair is influenced by the instantaneous stiffness of the joint defined at a point on the hysteric loop, particularly when the initial moment stiffness is small.
Sortir la recherche sur l'armature jointe semi-rigide inclut seulement la flexibilité de rotation du joint sans considération de la flexibilité dans la direction de la force de cisaillement transversale. Cette omission mènerait aux innacuracies dans la réponse dynamique des structures, particulièrement dans l'analyse non-linéaire. Cet article étudie le comportement dynamique d'un joint boulonné qui a la flexibilité dans les directions tangentielles et de rotation. Les joints est précontraints avec la tension axiale dans la partie lisse de boulon. Il est représenté comme élément de ressort de raccordement virtuel à l'intersection entre le faisceau et le membre de support. La formulation de l'élément hybride de faisceau-colonne comprenant les ressorts d'extrémité est présentée, et le comportement dynamique d'un faisceau en porte-à-faux avec ce joint semi-rigide non-linéaire est étudié. Les fréquences et les formes normales de mode demeurent relativement inchangées seulement pour une gamme limitée de la rigidité commune, et la paire propre est influencée par la rigidité instantanée du joint définie à un point sur la boucle hysterique, en particulier quand la rigidité initiale de moment est petite.
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 88-96 p.
Titre : Dynamic Analysis of Tower Cranes Titre original : Analyse Dynamique des Grues à Tour Type de document : texte imprimé Auteurs : Ju, Feng, Auteur ; Choo Yoo Sang, Auteur Article en page(s) : 88-96 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Cranes Cables Finite elements Dynamic response Grues Câbles Eléments finis Réponse dynamique Index. décimale : 621.34 Résumé : Tower cranes are widely used in the construction of high-rise buildings and analysis of their dynamic behaviors is of both theoretical and pratical significance. A Parameterized super element formulation for modeling the multiple-pulley cables in a crane system is proposed based on the friction-free assumption between the cable and pulleys. The Cable passages over intermediate pulleys are considered as new degrees-of-freedom in the proposed element model and equal tensions at different segments of a continuous cable are exactly achieved. Numerical results show that these cable passages have significant effect on both static tensions and dynamic properties of tower cranes and the proposed super element model provides more accurate and realistic results in dynamic analyses of the crane system. It is found that some modes are insensitive to the change of jib angle or bracings at crane mast, while others change drastically depending on the mode shapes. Picking up the payload from ground or payload accelerating/decelerating during lift operation will induce finite impulsive excitations and, therefore causes noticeable dynamic responses of the crane system.
Des grues à tour sont largement répandues dans la construction des gratte-ciel et l'analyse de leurs comportements dynamiques est d'importance théorique et pratical. On propose une formulation superbe paramétrisée d'élément pour modeler les câbles de multiple-poulie dans un système de grue a basé sur la prétention frottement-libre entre le câble et les poulies. Les poulies intermédiaires d'excédent de passages de câble sont considérées en tant que nouvelle degré-de-liberté dans le modèle proposé d'élément et des tensions égales à différents segments d'un câble continu sont exactement réalisées. Les résultats numériques prouvent que ces passages de câble ont l'effet significatif sur des tensions statiques et les propriétés dynamiques des grues à tour et du modèle superbe proposé d'élément fournit des résultats plus précis et plus réalistes dans des analyses dynamiques du système de grue. On le constate que quelques modes sont peu sensibles au changement de l'angle ou des bracings de potence au mât de grue, alors que d'autres changement rigoureusement selon le mode forment. La sélection vers le haut de la charge utile de la terre ou de la charge utile accelerating/decelerating pendant l'opération d'ascenseur induira des excitations impulsives finies et, cause donc des réponses dynamiques apparentes du système de grue.
En ligne : cvejuf@nus.edu.sg, cvecys@nus.edu.sg [article] Dynamic Analysis of Tower Cranes = Analyse Dynamique des Grues à Tour [texte imprimé] / Ju, Feng, Auteur ; Choo Yoo Sang, Auteur . - 88-96 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 88-96 p.
Mots-clés : Cranes Cables Finite elements Dynamic response Grues Câbles Eléments finis Réponse dynamique Index. décimale : 621.34 Résumé : Tower cranes are widely used in the construction of high-rise buildings and analysis of their dynamic behaviors is of both theoretical and pratical significance. A Parameterized super element formulation for modeling the multiple-pulley cables in a crane system is proposed based on the friction-free assumption between the cable and pulleys. The Cable passages over intermediate pulleys are considered as new degrees-of-freedom in the proposed element model and equal tensions at different segments of a continuous cable are exactly achieved. Numerical results show that these cable passages have significant effect on both static tensions and dynamic properties of tower cranes and the proposed super element model provides more accurate and realistic results in dynamic analyses of the crane system. It is found that some modes are insensitive to the change of jib angle or bracings at crane mast, while others change drastically depending on the mode shapes. Picking up the payload from ground or payload accelerating/decelerating during lift operation will induce finite impulsive excitations and, therefore causes noticeable dynamic responses of the crane system.
Des grues à tour sont largement répandues dans la construction des gratte-ciel et l'analyse de leurs comportements dynamiques est d'importance théorique et pratical. On propose une formulation superbe paramétrisée d'élément pour modeler les câbles de multiple-poulie dans un système de grue a basé sur la prétention frottement-libre entre le câble et les poulies. Les poulies intermédiaires d'excédent de passages de câble sont considérées en tant que nouvelle degré-de-liberté dans le modèle proposé d'élément et des tensions égales à différents segments d'un câble continu sont exactement réalisées. Les résultats numériques prouvent que ces passages de câble ont l'effet significatif sur des tensions statiques et les propriétés dynamiques des grues à tour et du modèle superbe proposé d'élément fournit des résultats plus précis et plus réalistes dans des analyses dynamiques du système de grue. On le constate que quelques modes sont peu sensibles au changement de l'angle ou des bracings de potence au mât de grue, alors que d'autres changement rigoureusement selon le mode forment. La sélection vers le haut de la charge utile de la terre ou de la charge utile accelerating/decelerating pendant l'opération d'ascenseur induira des excitations impulsives finies et, cause donc des réponses dynamiques apparentes du système de grue.
En ligne : cvejuf@nus.edu.sg, cvecys@nus.edu.sg
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 97-99 p.
Titre : Note on Chloride-Induced Corrosion of Reinforced Concrete Bridge Decks Titre original : Note sur la Corrosion Chlorure-Induite des Plate-Formes Concrètes Renforcées de Pont Type de document : texte imprimé Auteurs : Phurkhao, P., Auteur ; Kassir, M. K., Auteur Article en page(s) : 97-99 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Chlorides Corrosion Concrete Reinforced Bridge Decks Chlorures Corrosion Concret Renforcé Plate-formes de pont Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This Technical note presents numerical results to predict the corrosion initiation time of reinforced concrete bridge decks using measured surface chloride accumulation. Based on actual core measurements, the surface chloride, which is mainly derived from the deicing salts used during winter maintenance operations, is assumed to increase linearly over a period of time and then remains constant afterward. The Chloride ions penetrate the concrete by diffusion and corrosion is initiated when the concentration of the ions around the reinforcement steel reaches a critical value needed to break the passive film surrounding the steel. The Corrosion initiation time is computed for different values of the diffusion coefficient and the concrete cover. Such results are useful for scheduling bridge deck maintenance and rehabilitation programs.
Cette note technique présente des résultats numériques pour prévoir la période de déclenchement de corrosion des plate-formes concrètes renforcées de pont en utilisant l'accumulation extérieure mesurée de chlorure. Basé sur des mesures réelles de noyau, on suppose qu'augmente linéairement sur une certaine période de temps et puis reste le chlorure extérieur, qui est principalement dérivé des sels de dégivrage a employé pendant les opérations d'entretien d'hiver, constant après. Les ions de chlorure pénètrent le béton par diffusion et la corrosion est lancée quand la concentration des ions autour de l'acier de renfort atteint une valeur critique requise pour casser le film passif entourant l'acier. Le moment de déclenchement de corrosion est calculé pour différentes valeurs du coefficient de diffusion et de la couverture concrète. De tels résultats sont utiles pour dresser des programmes d'entretien et de réadaptation de plate-forme de pont.[article] Note on Chloride-Induced Corrosion of Reinforced Concrete Bridge Decks = Note sur la Corrosion Chlorure-Induite des Plate-Formes Concrètes Renforcées de Pont [texte imprimé] / Phurkhao, P., Auteur ; Kassir, M. K., Auteur . - 97-99 p.
Génie Civil, Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 97-99 p.
Mots-clés : Chlorides Corrosion Concrete Reinforced Bridge Decks Chlorures Corrosion Concret Renforcé Plate-formes de pont Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This Technical note presents numerical results to predict the corrosion initiation time of reinforced concrete bridge decks using measured surface chloride accumulation. Based on actual core measurements, the surface chloride, which is mainly derived from the deicing salts used during winter maintenance operations, is assumed to increase linearly over a period of time and then remains constant afterward. The Chloride ions penetrate the concrete by diffusion and corrosion is initiated when the concentration of the ions around the reinforcement steel reaches a critical value needed to break the passive film surrounding the steel. The Corrosion initiation time is computed for different values of the diffusion coefficient and the concrete cover. Such results are useful for scheduling bridge deck maintenance and rehabilitation programs.
Cette note technique présente des résultats numériques pour prévoir la période de déclenchement de corrosion des plate-formes concrètes renforcées de pont en utilisant l'accumulation extérieure mesurée de chlorure. Basé sur des mesures réelles de noyau, on suppose qu'augmente linéairement sur une certaine période de temps et puis reste le chlorure extérieur, qui est principalement dérivé des sels de dégivrage a employé pendant les opérations d'entretien d'hiver, constant après. Les ions de chlorure pénètrent le béton par diffusion et la corrosion est lancée quand la concentration des ions autour de l'acier de renfort atteint une valeur critique requise pour casser le film passif entourant l'acier. Le moment de déclenchement de corrosion est calculé pour différentes valeurs du coefficient de diffusion et de la couverture concrète. De tels résultats sont utiles pour dresser des programmes d'entretien et de réadaptation de plate-forme de pont.
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 100-105 p.
Titre : Free Vibration Analysis of Laminated Stiffened Shells Titre original : Analyse Libre de Vibration des Coquilles Figées Stratifiées Type de document : texte imprimé Auteurs : Nayak, A. N., Auteur ; J. N. Bandyopadhyay, Auteur Article en page(s) : 100-105 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Vibration Shell Laminates Composite materals Finite element method Stiffness Vibration Coquilles Stratifié Matiéres composites Méthode d'élément fini Rigidité Index. décimale : 621.34 Résumé : The Free vibration of the laminated composite anticlastic doubly curved stiffened shells is investigated using the finite element method. The Stiffened shell element is obtained by appropriate combination of the nine-node doubly curved isoparametric thin shallow shell element with the three-node curved isoparametric beam element. The Shell forms include the hyperbolic paraboloid, hypar, and conoidal shells. The Accuracy of the formulation is validated by comparing the authors'results of specific problems with those available in the literature. The Additional problems are taken up for parametric studies to include the effects of fiber orientation and lamina stacking sequence of shells and stiffeners. Morever, the effects of number, types, and orientations of stiffeners, and stiffener depth to shell thickness ratio on the fundamental frequency are also included in the present study. Further, mode shapes corresponding to the fundamental frequency for typical cases are obtained to verify the parametric trend of the results of the fundamental frequency.
La vibration libre des coquilles figées doublement incurvées anticlastic composées stratifiées est étudiée en utilisant la méthode d'élément fini. L'élément figé de coquille est obtenu par la combinaison appropriée de l'élément peu profond mince isoparamétrique doublement incurvé de coquille de neuf-noeud avec l'élément isoparamétrique de faisceau incurvé parnoeud. Les formes de coquille incluent le paraboloïde hyperbolique, hypar, et les coquilles conoïdales. L'exactitude de la formulation est validée en comparant les authors'results des problèmes spécifiques à ceux disponibles dans la littérature. Les problèmes additionnels sont pris pour que des études paramétriques incluent les effets de l'orientation de fibre et de l'ordre d'empilement de lamina des coquilles et des renforts. Morever, les effets du nombre, des types, et des orientations des renforts, et de profondeur de renfort au rapport d'épaisseur de la coque sur la fréquence fondamentale sont également inclus dans la présente étude. De plus, des formes de mode correspondant à la fréquence fondamentale pour des cas typiques sont obtenues pour vérifier la tendance paramétrique des résultats de la fréquence fondamentale.En ligne : nayak_an@rediffmail.com, janban57@yahoo.com, jnb@civil.iitkgp.ernet.in [article] Free Vibration Analysis of Laminated Stiffened Shells = Analyse Libre de Vibration des Coquilles Figées Stratifiées [texte imprimé] / Nayak, A. N., Auteur ; J. N. Bandyopadhyay, Auteur . - 100-105 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N° 1 (Janvier 2005) . - 100-105 p.
Mots-clés : Vibration Shell Laminates Composite materals Finite element method Stiffness Vibration Coquilles Stratifié Matiéres composites Méthode d'élément fini Rigidité Index. décimale : 621.34 Résumé : The Free vibration of the laminated composite anticlastic doubly curved stiffened shells is investigated using the finite element method. The Stiffened shell element is obtained by appropriate combination of the nine-node doubly curved isoparametric thin shallow shell element with the three-node curved isoparametric beam element. The Shell forms include the hyperbolic paraboloid, hypar, and conoidal shells. The Accuracy of the formulation is validated by comparing the authors'results of specific problems with those available in the literature. The Additional problems are taken up for parametric studies to include the effects of fiber orientation and lamina stacking sequence of shells and stiffeners. Morever, the effects of number, types, and orientations of stiffeners, and stiffener depth to shell thickness ratio on the fundamental frequency are also included in the present study. Further, mode shapes corresponding to the fundamental frequency for typical cases are obtained to verify the parametric trend of the results of the fundamental frequency.
La vibration libre des coquilles figées doublement incurvées anticlastic composées stratifiées est étudiée en utilisant la méthode d'élément fini. L'élément figé de coquille est obtenu par la combinaison appropriée de l'élément peu profond mince isoparamétrique doublement incurvé de coquille de neuf-noeud avec l'élément isoparamétrique de faisceau incurvé parnoeud. Les formes de coquille incluent le paraboloïde hyperbolique, hypar, et les coquilles conoïdales. L'exactitude de la formulation est validée en comparant les authors'results des problèmes spécifiques à ceux disponibles dans la littérature. Les problèmes additionnels sont pris pour que des études paramétriques incluent les effets de l'orientation de fibre et de l'ordre d'empilement de lamina des coquilles et des renforts. Morever, les effets du nombre, des types, et des orientations des renforts, et de profondeur de renfort au rapport d'épaisseur de la coque sur la fréquence fondamentale sont également inclus dans la présente étude. De plus, des formes de mode correspondant à la fréquence fondamentale pour des cas typiques sont obtenues pour vérifier la tendance paramétrique des résultats de la fréquence fondamentale.En ligne : nayak_an@rediffmail.com, janban57@yahoo.com, jnb@civil.iitkgp.ernet.in
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