A dragonfly inspired flapping wing is investigated in this paper. The flapping wing is actuated from the root by a PZT-5H and PZN-7%PT single crystal unimorph in the piezofan configuration. The non-linear governing equations of motion of the smart flapping wing are obtained using the Hamilton's principle. These equations are then discretized using the Galerkin method and solved using the method of multiple scales. Dynamic characteristics of smart flapping wings having the same size as the actual wings of three different dragonfly species Aeshna Multicolor, Anax Parthenope Julius and Sympetrum Frequens are analyzed using numerical simulations. An unsteady aerodynamic model is used to obtain the aerodynamic forces. Finally, a comparative study of performances of three piezoelectrically actuated flapping wings is performed. The numerical results in this paper show that use of PZN-7%PT single crystal piezoceramic can lead to considerable amount of wing weight reduction and increase of lift and thrust force compared to PZT-5H material. It is also shown that dragonfly inspired smart flapping wings actuated by single crystal piezoceramic are a viable contender for insect scale flapping wing micro air vehicles.
Buckling of longitudinal bars is a brittle failure mechanism, often recorded in reinforced concrete (RC) structures after an earthquake. Studies in the literature highlights that it often occurs when steel is in the post elastic range, by inducing a modification of the engineered stress-strain law of steel in compression. A proper evaluation of this effect is of fundamental importance for correctly evaluating capacity and ductility of structures. Significant errors can be obtained in terms of ultimate bending moment and curvature ductility of an RC section if these effects are not accounted, as well as incorrect evaluations are achieved by non-linear static analyses. This paper presents a numerical investigation aiming to evaluate the engineered stress-strain law of reinforcing steel in compression, including second order effects. Non-linear FE analyses are performed under the assumption of local buckling. A role of key parameters is evaluated, making difference between steel with strain hardening or with perfectly plastic behaviour. Comparisons with experimental data available in the literature confirm the accuracy of the achieved results and make it possible to formulate recommendations for design purposes. Finally, comparisons are made with analytical formulations available in the literature and based on obtained results, a modification of the stress-strain law model of Dhakal and Maekawa (2002) is proposed for fitting the numerical predictions.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.28
no.1
/
pp.101-113
/
2015
This paper introduces a numerical analysis method for reinforced-concrete(RC) members exposed to fire and proposes considerations in designing RC structures on the basis of the comparison between numerical results and design codes. The proposed analysis method consists of two procedures of the transient heat transfer analysis and the non-linear structural analysis. To exactly evaluate the structural behavior under fire, two material models are considered in this paper. One is "Under-Fire" condition for the material properties at the high temperature and the other one is "After-Cooling" condition for the material properties after cooling down to air temperature. The proposed method is validated through the correlation study between experimental data and numerical results. In advance, the obtained results show that the material properties which are fittable to the corresponding temperature must be taken into account for an accurate prediction of the ultimate resisting capacity of RC members. Finally, comparison of the numerical results with the design code of EN1992-1-2 also shows that the design code needs to be revised to reserve the safety of the fire-damaged structural member.
The International Electrotechnical Commission (IEC) 61788-26:2020 provides guidelines for measuring the critical current of Rare-earth barium copper oxide (REBCO) tapes using two methods: linear ramp and step-hold methods. The critical current measurement criterion, 1 or 0.1 μV/cm of electric field from IEC 61788-26 has been normally applied to REBCO coils or magnets. No-insulation (NI) winding technique has many advantages in aspects of electrical and thermal stability and mechanical integrity. However, the leak current from the NI REBCO coil can cause distortion in critical current measurement due to the characteristic resistance which causes the radial current flow paths. In this paper, we simulated the NI REBCO coil by applying both linear ramp and step-hold methods based on a simplified equivalent circuit model. Using the circuit analysis, we analyzed and evaluated both methods. By using the equivalent circuit model, we can evaluate the critical current of the NI REBCO coil, resulting in an estimation error within 0.1%. We also evaluate the accuracy of critical current measurement using both the linear ramp and step-hold methods. The accuracy of the linear ramp method is influenced by the inductive voltage, whereas the accuracy of the step-hold method depends on the duration of the hold-time. An adequate hold time, typically 5 to 10 times the time constant (τ), makes the step-hold method more accurate than the linear ramp method.
Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
/
v.2
no.2
/
pp.165-170
/
2013
This paper presents the iron loss prediction of rotating electric machines taking account of the vector hysteretic properties of electrical steel sheet. The E&S vector hysteresis model is adopted to describe the vector hysteretic properties of a non-oriented electrical steel sheet, and incorporated into finite element analysis (FEA) for magnetic field analysis and iron loss prediction. A permanent magnet synchronous generator is taken as a numerical model, and the analyzed magnetic field distribution and predicted iron loss by using the proposed method is compared with those from a conventional method which employs an empirical iron loss formula with FEA based on a non-linear B-H curve. Through the comparison the effectiveness of the presented method for the iron loss prediction of the rotating machine is verified.
This paper introduces a numerical model which can evaluate the fire-resistant capacity of reinforced concrete members. On the basis of the transient heat transfer considering the heat conduction, convection and radiation, time-dependent temperature distribution across a section is determined. A layered fiber section method is adopted to consider non-linear material properties depending on the temperature and varying with the position of a fiber. Furthermore, effects of non-mechanical strains of each fiber like thermal expansion, transient strain and creep strain are reflected on the non-linear structural analysis to take into account the extreme temperature variation induced by the fire. Analysis results by the numerical model are compared with experimental data from the standard fire tests to validate an exactness of the introduced numerical model. Also, time-dependent changes in the resisting capacities of reinforced concrete members exposed to fire are investigated through the analyses and, the resisting capacities evaluated are compared with those determined by the design code.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
/
v.9
no.2
/
pp.209-218
/
2017
Sea ice is the main factor affecting the safety of the Arctic engineering. However, traditional numerical methods derived from classical continuum mechanics have difficulties in resolving discontinuous problems like ice damage. In this paper, a non-local, meshfree numerical method called "peridynamics", which is based on integral form, was applied to simulate the interaction between level ice and a cylindrical, vertical, rigid structure at different velocities. Ice in the simulation was freshwater ice and simplified as elastic-brittle material with a linear elastic constitutive model and critical equivalent strain criterion for material failure in state-based peridynamics. The ice forces obtained from peridynamic simulation are in the same order as experimental data. Numerical visualization shows advantages of applying peridynamics on ice damage. To study the repetitive nature of ice force, damage zone lengths of crushing failure were computed and conclude that damage zone lengths are 0.15-0.2 times as ice thickness.
Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
/
v.13
no.5
/
pp.383-396
/
1997
Numerical prediction of the pollutant dispersion over a two-dimensional hilly terrain is presented. The dispersion model used in the present work is based on the gradient diffusion theory and the finite-volume method on a non-orthogonal boundary-fitted grid system. The numerical model is validated by comparing the results with the available experimental data for the flat-floor dispersion within a turbulent boundary-layer. The numerical error analysis is performed based on the guideline of Kasibhatla et al.(1988) for the elevated-source dispersion in the flat-floor boundary layer having a power-law velocity and linear eddy-diffusivity profile. The influences of the two-dimensional hilly terrain on the dispersion from a continuously released source are numerically investigated by changing the emission locations and heights. It is found that the distributions of ground-level concentration are strongly influenced by the source location and the emission height. Hence, the terrain amplification factor is greatly enhanced when the pollutant source is located within a flow separation region. Dispersion from a source of short duration is also simulated and the duration time of the pollutant is compared at several downstream locations on a hilly terrain. The results of the numerical prediction are applied to the evaluation of environmental impacts due to the automobile exhausts at the seashore highway with a parallel mountain range.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
/
v.12
no.4
/
pp.295-306
/
2010
Contrary to an intact rock, the jointed rock mass shows strain-dependent deformation characteristics (elastic modulus and damping ratio). The maximum elastic modulus of a rock mass can be obtained from an elastic wave-based exploration in a small strain level and applied to seismic analyses. However, the assessment and application of the non-linear characteristics of rock masses in a small to medium strain level ($10^{-4}{\sim}0.5%$) have not been carried out yet. A non-linear dynamic analysis module is newly developed for FLAC3D to simulate strain-dependent shear modulus degradation and damping ratio amplification characteristics. The developed module is verified by analyzing the change of the Ricker wave propagation. Strain-dependent non-linear characteristics are obtained from disks of cored samples using a rock mass dynamic testing apparatus which can evaluate wave propagation characteristics in a jointed rock column. Using the experimental results and the developed non-linear dynamic module, seismic analyses are performed for the intersection of a shaft and an inclined tunnel. The numerical results show that vertical and horizontal displacements of non-linear analyses are larger than those of linear analyses. Also, non-linear analyses induce bigger bending compressive stresses acting on the lining. The bending compressive stress concentrates at the intersection part. The fundamental understanding of a strain-dependent jointed rock mass behavior is achieved in this study and the analytical procedure suggested can be effectively applied to field designs and analyses.
The paper presents results of FE-calculations on shear localizations in quasi-brittle materials during both an uniaxial plane strain compression and uniaxial plane strain extension. An elasto-plastic model with a linear Drucker-Prager type criterion using isotropic hardening and softening and non-associated flow rule was used. A non-local extension was applied in a softening regime to capture realistically shear localization and to obtain a well-posed boundary value problem. A characteristic length was incorporated via a weighting function. Attention was focused on the effect of mesh size, mesh alignment, non-local parameter and imperfections on the thickness and inclination of shear localization. Different methods to calculate plastic strain rates were carefully discussed.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.