The present paper investigate the elastic buckling of chiral double-walled carbon nanotubes (DWCNTs) under axial compression. Using the non-local elasticity theory, Timoshenko beam model has been implemented. According to the governing equations of non-local theory, the analytical solution is derived and the solution for non-local critical buckling loads is obtained. The numerical results show the influence of non-local small-scale coefficient, the vibrational mode number, the chirality of carbon nanotube and aspect ratio of the (DWCNTs) on non-local critical buckling loads of the (DWCNTs). The results indicate the dependence of non-local critical buckling loads on the chirality of single-walled carbon nanotube with increase the non-local small-scale coefficient, the vibrational mode number and aspect ratio of length to diameter.
This study analyzed stresses in concrete and its reinforcement, computing the additional loading transferred by concrete creep. The loading varied from zero, structure exclusively under its self-weight, up to the critical buckling load. The studied structure was a real, tapered, reinforced concrete pole. As concrete is a composite material, homogenizing techniques were used in the calculations. Due to the static indetermination for determining the normal forces acting on concrete and reinforcement, equations that considered the balance of forces and compatibility of displacement on cross-sections were employed. In the mathematical solution used to define the critical buckling load, all the elements of the structural dynamics present in the system were considered, including the column self-weight. The structural imperfections were linearized using the geometric stiffness, the proprieties of the concrete were considered according to the guidelines of the American Concrete Institute (ACI 209R), and the ground was modeled as a set of distributed springs along the foundation length. Critical buckling loads were computed at different time intervals after the structure was loaded. Finite element method results were also obtained for comparison. For an interval of 5000 days, the modulus of elasticity and critical buckling load reduced by 36% and 27%, respectively, compared to an interval of zero days. During this time interval, stress on the reinforcement steel reached within 5% of the steel yield strength. The computed strains in that interval stayed below the normative limit.
Zerin, Zihni;Basoglu, Muhammed Fatih;Turan, Ferruh
Structural Engineering and Mechanics
/
v.61
no.2
/
pp.255-266
/
2017
In this study, self-supporting roofing elements especially convenient for large-span structures such as stadium, airport terminal, mall, coliseum, etc. were examined with respect to critical buckling load. These elements were assumed as laminated composite plates and, variation of free-edge forms, cutout types and lamination configurations were used as design parameters. Based on the architectural feature and structural requirements, the effects of curvilinear free-edge form on critical buckling load were focused on in this research. Within this scope, 14 types of lamination configuration were specified according to various orientation angle, number and thickness of plies with a constant value of total plate thickness. Besides that, 6 different types of cutout and 3 different free-edge forms were determined. By combining all these parameters 294 different critical buckling load analyses were performed by using ANSYS Mechanical software based on finite element method. Effects of those parameters on critical buckling load were evaluated referring to the obtained results. According to the results presented here, it may be concluded that lamination conditions have more significant influence on the critical buckling load values than the other parameters. On the other hand, it is perceived that curvilinear free-edge forms explicitly undergo changings depending on lamination conditions. For future work, existence of delamination might be considered and progression of the defect could be investigated by using non-linear analysis.
Young-Hoon Lee;Bum-Jin Park;Eui-Chul Jung;Jung-Gil Oh;Seok-Guwan Hong
Design & Manufacturing
/
v.17
no.4
/
pp.33-41
/
2023
Excessive use of plastic bottles contributes to a significant environmental issue due to the high volume of plastic waste generated. To address this, efforts are needed to reduce the weight of plastic bottles. However, indiscriminate weight reduction may compromise the essential rigidity required for plastic bottles. Extensive research on rib shape for pressure vessels are exists, but there is a few research of rib shapes to enhance the stiffness of plastic bottles. The following results were obtained from the analyses conducted in this study. 1) Among the rib cross-sections of square, trapezoid, and triangle, the buckling critical load of PET bottles with square-shaped ribs is improved by about 14% compared to the buckling critical load of PET bottles without ribs. 2) The buckling critical load is improved by about 18% when a square-shaped rib with an aspect ratio of 0.2 is applied, compared to the buckling critical load of the bottle without the rib. 3) When longitudinal and transverse square ribs were applied to the axial direction of the PET bottle, the buckling critical load was improved by about 32% and 58% compared to the buckling critical load of the PET bottle without ribs, respectively, indicating that applying longitudinal ribs is effective in reinforcing the stiffness of PET bottles. 4) When 14 transverse ribs were applied, the maximum improvement was about 48% compared to the buckling critical load of the plastic bottle without ribs. 5) When 3 longitudinal ribs were applied on each side, the maximum improvement was about 76% compared to the buckling critical load of the bottle without ribs. Therefore, it was concluded that for effective stiffness reinforcement of a 500ml square bottle with a thickness of 0.5mm, 3 square-shaped ribs with an aspect ratio of 0.2 should be applied in the longitudinal direction relative to the axial direction of the bottle.
Bouadi, Abed;Bousahla, Abdelmoumen Anis;Houari, Mohammed Sid Ahmed;Heireche, Houari;Tounsi, Abdelouahed
Advances in nano research
/
v.6
no.2
/
pp.147-162
/
2018
A new nonlocal higher order shear deformation theory (HSDT) is developed for buckling properties of single graphene sheet. The proposed nonlocal HSDT contains a new displacement field which incorporates undetermined integral terms and contains only two variables. The length scale parameter is considered in the present formulation by employing the nonlocal differential constitutive relations of Eringen. Closed-form solutions for critical buckling forces of the graphene sheets are obtained. Nonlocal elasticity theories are used to bring out the small scale influence on the critical buckling force of graphene sheets. Influences of length scale parameter, length, thickness of the graphene sheets and shear deformation on the critical buckling force have been examined.
The stability and resistance of the plates under in-plane loading is crucial in the design of structures. For the assessment of structural stability, it is necessarily required to have accurate finite element technologies. Therefore, the enhanced 9-node plate (Q9-ANS) element is introduced for the linear buckling analysis of plate where the critical buckling load has to be determined. The Q9-ANS is developed with the Reissner-Mindlin (RM) assumptions which consider transverse shear deformation of the plate. Assumed shear strain is used to alleviate the shear locking phenomenon. Numerical examples are carried out to verify the performance of the Q9-ANS element in calculation of critical buckling load of the plates.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
/
1997.10a
/
pp.841-844
/
1997
Sandwich structure is widely used in various fields of industry due to its excellent strength and stiffness compared with weight. We studied the buckling and bending behavior with respect to the variation of design parameters such as length, height, and thickness of honeycomb sandwich core. We found that as the density and the thickness of core become higher, the value of critical bucking load increased significantly. We found that the effect of bending stress due to critical buckling load resulted in high bending stress and the value of bending stress decreased in half according to the increase of length of core. The effect by bending stress is dominant above the portion of the intersection line between bending stress and the effect of buckling is dominant below the potion of it. We could get proper thickness ratio and density of core according to applied load conditions.
Akbulut, Mustafa;Sarac, Abdulhamit;Ertas, Ahmet H.
Advances in Computational Design
/
v.5
no.3
/
pp.209-231
/
2020
In order to evaluate the performance of three heuristic optimization algorithms, namely, simulated annealing (SA), genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO) for optimal stacking sequence of laminated composite plates with respect to critical buckling load and non-dimensional natural frequencies, a multi-objective optimization procedure is developed using the weighted summation method. Classical lamination theory and first order shear deformation theory are employed for critical buckling load and natural frequency computations respectively. The analytical critical buckling load and finite element calculation schemes for natural frequencies are validated through the results obtained from literature. The comparative study takes into consideration solution and computational time parameters of the three algorithms in the statistical evaluation scheme. The results indicate that particle swarm optimization (PSO) considerably outperforms the remaining two methods for the special problem considered in the study.
Since the actuators with small- scale structures may be exposed to external reciprocal actions lead to create undesirable loads causing instability, the buckling behaviors of them are interested to make reliable or accurate actions. Therefore, the purpose of this paper is to analyze plastic buckling behavior of the micro beam structures by adopting a Conventional Mechanism-based Strain Gradient plasticity (CMSG) theory. The effect of length scale on critical force is considered for three types of boundary conditions, i.e. the simply supported, cantilever and clamped - simply supported micro beams. For each case, the stability equations of the buckling are calculated to obtain related critical forces. The constitutive equation involves work hardening phenomenon through defining an index of multiple plastic hardening exponent. In addition, the Euler-Bernoulli hypothesis is used for kinematic of deflection. Corresponding to each length scale and index of the plastic work hardening, the critical forces are determined to compare them together.
The lowest critical value of the compressive force acting in the plane of symmetrically laminated quasi-isotropic thin rectangular plates is investigated. The critical buckling loads of plates with different types of lamination and aspect ratios are parametrically calculated. Finite Differences Method (FDM) and Galerkin Method are used to solve the governing differential equation for Classical Laminated Plate Theory (CLPT). The results calculated are compared with those obtained by the software ANSYS employing Finite Elements Method (FEM). The results of Galerkin Method (GM) are closer to FEM results than those of FDM. In this study, the primary aim is to conduct a parametrical performance analysis of proper plates that is typically conducted at preliminary structural design stage of composite vessels. Non-dimensional values of critical buckling loads are also provided for practical use for designers.
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.