The axisymmetric dynamic instability of polar orthotropic sandwich annular plate combined with electrorheological (ER) fluid core layer and constraining layer are studied in this paper. And, the ER core layer and constraining layer are used to improve the stability of the annular plate system. The boundaries of instability regions for the polar orthotropic sandwich annular plate system are obtained by discrete layer annular finite element and the harmonic balance method. The rheological property of an electrorheological material, such as viscosity, plasticity, and elasticity can be controlled by applying different electric field strength. Thus, the damping characteristics of the sandwich system are more effective when the electric field is applied on the sandwich structure. Additionally, variations of the instability regions for the polar orthotropic sandwich annular plate with different applying electric field strength, thickness of ER layer and some designed parameters are investigated and discussed in this study.
The parametric resonance problems of axisymmetric sandwich annular plate with an electrorheological (ER) fluid core and constraining layer are investigated. The annular plate is covered an electrorheological fluid core layer and a constraining layer to improve the stability of the system. The discrete layer annular finite element and the harmonic balance method are adopted to calculate the boundary of instability regions for the sandwich annular plate system. Besides, the rheological property of an electrorheological material, such as viscosity, plasticity, and elasticity can be changed when applying an electric field. When the electric field is applied on the sandwich structure, the damping of the sandwich system is more effective. Thus, variations of the instability regions for the sandwich annular plate with different applying electric fields, thickness of ER layer, and some designed parameters are presented and discussed in this study. The ER fluid core is found to have a significant effect on the location of the boundaries of the instability regions.
Rostami, Rasoul;Rahaghi, Mohsen Irani;Mohammadimehr, Mehdi
Smart Structures and Systems
/
제26권2호
/
pp.185-193
/
2020
Nonlinear vibration of sandwich plate with functionally graded material (FGM) core and carbon nano tubes reinforced (CNTs) nano-composite layers by considering temperature-dependent material properties are studied in this paper. Base on Classical plate theory (CPT), the governing partial differential equations of motion for sandwich plate are derived using Hamilton principle. The Galerkin procedure and multiple scales perturbation method are used to find relation between nonlinear frequency and amplitude of vibration response. The dynamic responses of the sandwich plate are also investigated in both time and frequency domains. Then, the effects of nonlinearity, excitation, power law index of FG core, volume fraction of carbon nanotube, the function of material variations of FG core, temperature changes, scale transformation parameter and damping factor on the frequency responses are investigated.
The nonlinear vibration analysis of a magneto-rheological elastomer (MRE) sandwich plate is conducted experimentally. Experiments have been performed in order to construct the frequency-response curves in the vicinity of the fundamental natural frequency of an MRE sandwich plate (plate A) in either the absence or presence of a localised external magnetic field at 3 different geometrical locations, for both small and medium magnetic fields. Furthermore, experiments have also been conducted on a pure aluminium plate (plate B) with an equal thickness to the MRE sandwich plate (plate A) in order to examine the influence of the MRE layer on the nonlinear dynamics of the system. An electrodynamic shaker was used to directly force each system and the displacement at the centre of the plate was measured. Meanwhile, permanent magnets were used to apply a localised magnetic field for the experiments where the MRE sandwich plate was subject to an external magnetic field. It was observed all the MRE systems displayed strong hardening-type nonlinear behaviour, however, with increasing magnetic field this behaviour transitioned to a weak hardening-type nonlinearity.
본 연구에서는 판형태의 압전감지기와 압전작동기가 접착되어 있는 보형태의 스마트구조물의 자유진동제어에 대한 유한요소모형화 방법을 제안한다. 압전재료의 직접압전효과와 역압전효과에 대한 구성방정식을 고려하고 변분원리를 이용하여 스마트보유한요소의 운동방정식을 유도한다. 이러한 2절점 보 유한요소근 등매개변수요소로서 Timoshenko 보이론을 기초로 한다. 따라서, 보형태의 스마트구조물을 제안하는 스마트보 유한요소에 의하여 해석함으로써 전압이 작용되는 압전작동기에 의한 구조물의 제어와 전압을 측정하는 압전감지기에 의한 구조물의 모니터링에 대한 수치적인 시뮬레이션이 가능해진다 이러한 스마트보유한요소와 Constant-gain feed back control 기법을 이용하여 압전감지기와 압전작동기를 이용한 보구조물의 자유진동제어에 대한 유한요소 모델을 제안한다
The hygro-thermo-mechanical bending behavior of sigmoid functionally graded material (S-FGM) plate resting on variable two-parameter elastic foundations is discussed using a four-variable refined plate theory. The material characteristics are distributed within the thickness direction according to the two power law variation in terms of volume fractions of the constituents of the material. By employing a four variable refined plate model, both a trigonometric distribution of the transverse shear strains within the thickness and the zero traction boundary conditions on the top and bottom surfaces of the plate are respected without utilizing shear correction factors. The number of independent variables of the current formulation is four, as against five in other shear deformation models. The governing equations are deduced based on the four-variable refined plate theory incorporating the external load and hygro-thermal influences. The results of this work are compared with those of other shear deformation models. Various numerical examples introducing the influence of power-law index, plate aspect ratio, temperature difference, elastic foundation parameters, and side-to-thickness ratio on the static behavior of S-FGM plates are investigated.
This study contributes to evaluate multiphase topology optimization design of plate-like elastic structures with constant thickness and Reissner-Mindlin plate theory. Stiffness and adjoint sensitivity formulations linked to Reissner-Mindlin plate potential energy of bending and shear are derived in terms of multiphase design variables. Multiphase optimization problem is solved through alternative active-phase algorithm with Gauss-Seidel version as an optimization model of optimality criteria. Numerical examples verify efficiency and diversity of the present topology optimization method of Reissner-Mindlin elastic plates depending on multiphase and Poisson's ratio.
This paper is focused on stiffness ratio effect and a new method to specify the best pattern of piezoelectric patches placement around a hole in a plate under tension to reduce the stress concentration factor. To investigate the stiffness ratio effect, some different values greater and less than unity are considered. Then a python code is developed by using particle swarm optimization algorithm to specify the best locations of piezoelectric actuators around the hole for each stiffness ratio. The results show that, there is a line called "reference line" for each plate with a hole under tension, which can guide the location of actuator patches in plate to have the maximum stress concentration reduction. The reference line also specifies that actuators should be located horizontally or vertically. This reference line is located at an angle of about 65 degrees from the stress line in plate. Finally two experimental tests for two different locations of the patches with various voltages are carried out for validation of the results.
A plastic noise barrier is a structure installed to minimize noise, and it is composed of the main plate, sound-absorbing plate, and sound-absorbing material. Plastic noise barrier structures have several advantages compared to other products, such as light weight, anticorrosion, durability, easy assembly, rapid construction, and low costs. In this study, the main and sound-absorbing plates were manufactured through extrusion molding, and the sound-absorbing plate was finished with a press to improve the conventional injection molding. Extrusion molding dies and punch dies were designed, and a profile extrusion-molding system was developed. Thus, inexpensive and efficient sound-absorbing and main plates can be produced, and the noise barrier structure can be assembled rapidly. Additionally, a noise barrier structure with extended service life and excellent quality can be constructed by creating uniform free space to accommodate increased temperatures after assembly and installation.
In this study, a new smart beam finite element is proposed for the finite element modeling of the beam-type smart structure with bonded plate-type piezoelectric sensors and actuators. Constitutive equations far the direct piezoelectric effect and converse piezoelectric effect of piezoelectric materials are considered. By using the variational principle, the equations of motion for the smart beam finite element are derived. The presented 2-node beam finite element is isoparametric element based on Timoshenko beam theory. The validity of the proposed beam element is shown through comparing the analysis results of the verification examples with those of other previous researches. Therefore, by analyzing smart structures with smart beam finite elements, it is possible to simulate the control of the structural behavior by piezoelectric actuators with applied voltages and the monitoring of the structure behavior by piezoelectric sensors with sensed voltages.
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.