The rational analytical solutions are presented for functionally graded beams subjected to arbitrary tractions on the upper and lower surfaces. The Young's modulus is assumed to vary exponentially along the thickness direction while the Poisson's ratio keeps unaltered. Within the framework of symplectic elasticity, zero eigensolutions along with general eigensolutions are investigated to derive the homogeneous solutions of functionally graded beams with no body force and traction-free lateral surfaces. Zero eigensolutions are proved to compose the basic solutions of the Saint-Venant problem, while general eigensolutions which vary exponentially with the axial coordinate have a significant influence on the local behavior. The complete elasticity solutions presented here include homogeneous solutions and particular solutions which satisfy the loading conditions on the lateral surfaces. Numerical examples are considered and compared with established results, illustrating the effects of material inhomogeneity on the localized stress distributions.
There is an increasing demand for efficient high power/weight auxiliary power supplies for use on high speed traction application. Many new conversion techniques have been proposed to reduce the voltage and current stress of switching components, and the switching losses in the traditional pulse width modulation(PWM) converter. Especially, the phase shift full bridge zero voltage switching PWM techniques are thought most desirable for many applications because this topology permits all switching devices to operate under zero voltage switching(ZVS) by using circuit parasitic components such as leakage inductance of high frequency transformer and power device junction capacitance. The proposed topology is found to have higher efficiency than conventional soft-switching converter. Also it is easily applicable to phase shift full bridge converter by applying an energy recovery snubber consisted of fast recovery diodes and capacitors.
Recently, there is an increasing demand for efficient high power/weight auxiliary power supplies for use on high speed traction application. many new conversion techniques have been proposed to reduce the voltage and current stress of switching components, and the switching losses in the traditional pulse width modulation(PWM) converter. Among them, the phase shift full bridge zero voltage switching PWM techniques are thought most desirable for many applications because this topology permits all switching devices to operate under zero voltage switching(ZVS) by using circuit parasitic components such as leakage inductance of high frequency transformer and power device junction capacitance. The proposed topology is found to have higher efficiency than conventional soft-switching converter. Also it is easily applicable to phase shift full bridge converter by applying an energy recovery snubber consisted of fast recovery diodes and capacitors.
In this work, the model of magneto-thermoelasticity based on memory-dependent derivative (MDD) is applied to a one-dimensional thermal shock problem for a functionally graded half-space whose surface is assumed to be traction free and subjected to an arbitrary thermal loading. The $Lam{\acute{e}}^{\prime}s$ modulii are taken as functions of the vertical distance from the surface of thermoelastic perfect conducting medium in the presence of a uniform magnetic field. Laplace transform and the perturbation techniques are used to derive the solution in the Laplace transform domain. A numerical method is employed for the inversion of the Laplace transforms. The effects of the time-delay on the temperature, stress and displacement distribution for different linear forms of Kernel functions are discussed. Numerical results are represented graphically and discussed.
The generalized thermoelastic analysis problem of a two-dimension porous medium with and without energy dissipation are obtained in the context of Green-Naghdi's (GNIII) model. The exact solutions are presented to obtain the studying fields due to the pulse heat flux that decay exponentially in the surface of porous media. By using Laplace and Fourier transform with the eigenvalues scheme, the physical quantities are analytically presented. The surface is shocked by thermal (pulse heat flux problems) and applying the traction free on its outer surfaces (mechanical boundary) through transport (diffusion) process of temperature to observe the analytical complete expression of the main physical fields. The change in volume fraction field, the variations of the displacement components, temperature and the components of stress are graphically presented. Suitable discussion and conclusions are presented.
In this work, we consider a problem in the context of thermoelectric materials with memory-dependent derivative for a half space which is assumed to have variable thermal conductivity depending on the temperature. The Lamé's modulii of the half space material is taken as a function of the vertical distance from the surface of the medium. The surface is traction free and subjected to a time dependent thermal shock. The problem was solved by using the Laplace transform method together with the perturbation technique. The obtained results are discussed and compared with the solution when Lamé's modulii are constants. Numerical results are computed and represented graphically for the temperature, displacement and stress distributions. Affectability investigation is performed to explore the thermal impacts of a kernel function and a time-delay parameter that are characteristic of memory dependent derivative heat transfer in the behavior of tissue temperature. The correlations are made with the results obtained in the case of the absence of memory-dependent derivative parameters.
Journal of Dental Rehabilitation and Applied Science
/
v.24
no.2
/
pp.213-230
/
2008
The aim of this study was to analyze the initial movement and the stress distribution of each tooth and periodontal ligament during the lingual lever-arm retraction of 6 maxillary incisors using FEA. Two kinds of finite element models were produced: 2-properties model (simple model) and 24-properties model (multi model) according to the material property assignment. The subject was an adult male of 23 years old. The DICOM images through the CT of the patient were converted into the 3D image model of a skull using the Mimics (version 10.11, Materialise's interactive Medical Image Control System, Materialise, Belgium). After series of calculating, remeshing, exporting, importing process and volume mesh process was performed, FEA models were produced. FEA models are consisted of maxilla, maxillary central incisor, lateral incisor, canine, periodontal ligaments and lingual traction arm. The boundary conditions fixed the movements of posterior, sagittal and upper part of the model to the directions of X, Y, Z axis respectively. The model was set to be symmetrical to X axis. Through the center of resistance of maxilla complex, a retraction force of 200g was applied horizontally to the occlusal plane. Under this conditions, the initial movements and stress distributions were evaluated by 3D FEA. In the result, the amount of posterior movement was larger in the multi model than in the simple model as well as the amount of vertically rotation. The pattern of the posterior movement in the central incisors and lateral incisors was controlled tipping movement, and the amount was larger than in the canine. But the amount of root movement of the canine was larger than others. The incisor rotated downwardly and the canines upwardly around contact points of lateral incisor and canine in the both models. The values of stress are similar in the both simple and multi model.
Purpose: This study was performed to evaluate the stress distribution in the bone and the displacement distribution of the miniscrew under orthopedic force with two different types of miniplate design as skeletal anchorage for orthopedic treatment. Materials and methods: Finite element models were made for 6-hole miniplate (0.8mm in thickness), which were designed in two different shapes-one is curvilinear shaped (C plate, Jeil Medical Co., Korea) and another, Y shaped (Y plate), fixed with 3 pieces of miniscrew 2mm-diameter and 6mm-long respectively. A traction force of 4 N was applied in $0^{\circ}$, $30^{\circ}$ and $60^{\circ}$ to imaginary axis connecting two unfixed distalmost holes of the miniplate. Results: The maximum von Mises stress in the bone was much greater in the cortical portion rather than in the cancellous portion. C plate showed greater maximum von Mises stress in the cortical bone than Y plate. The maximum displacement of the miniscrew was greater in C plate than Y plate. The more increased the angle of the applied orthopedic force, the greater maximum von Mises stress in the bone and maximum displacement of the miniscrew. It was observed that in C plate, the von Mises stress in the bone and displacement of the miniscrew were distributed around the distalmost screw-fixed area. Conclusions: The results suggest that Y plate should have the advantage over C plate and in the placement of the miniplate, its imaginary axis should be placed as parallel as possible to the direction of orthopedic force to obtain its primary stability.
In this work we introduce a higher-order hyperbolic shear deformation model for bending and frees vibration analysis of functionally graded beams. In this theory and by making a further supposition, the axial displacement accounts for a refined hyperbolic distribution, and the transverse shear stress satisfies the traction-free boundary conditions on the beam boundary surfaces, so no need of any shear correction factors (SCFs). The material properties are continuously varied through the beam thickness by the power-law distribution of the volume fraction of the constituents. Based on the present refined hyperbolic shear deformation beam model, the governing equations of motion are obtained from the Hamilton's principle. Analytical solutions for simply-supported beams are developed to solve the problem. To verify the precision and validity of the present theory some numerical results are compared with the existing ones in the literature and a good agreement is showed.
Ha, Yoon-Do;Kim, Min-Geun;Cho, Hyun-Gyu;Cho, Seon-Ho
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
/
v.44
no.2
s.152
/
pp.130-138
/
2007
A coupled variational equation for fluid-structure interaction (FSI) problems is derived from a steady state Navier-Stokes equation for incompressible Newtonian fluid and an equilibrium equation for geometrically nonlinear structures. For a fully coupled FSI formulation, between fluid and structures, a traction continuity condition is considered at interfaces where a no-slip condition is imposed. Under total Lagrange formulation in the structural domain, finite rotations are well described by using the second Piola-Kirchhoff stress and Green-Lagrange strain tensors. An adjoint shape design sensitivity analysis (DSA) method based on material derivative approach is applied to the FSI problem to develop a shape design optimization method. Demonstrating some numerical examples, the accuracy and efficiency of the developed DSA method is verified in comparison with finite difference sensitivity. Also, for the FSI problems, a shape design optimization is performed to obtain a maximal stiffness structure satisfying an allowable volume constraint.
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.