In this paper a new eight-unknown higher order shear deformation theory is proposed for functionally graded (FG) material plates. The theory based on full twelve-unknown higher order shear deformation theory, simultaneously satisfy zeros transverse stresses at top and bottom surface of FG plates. Equations of motion are derived from principle of virtual displacement. Exact closed-form solutions are obtained for simply supported rectangular FG plates under uniform loading. The accuracy of present numerical results has been verified by comparing it with generalized shear deformation theory. The effect of power law index of functionally graded material, side-to-thickness ratio, and aspect ratio on static behavior of FG plates is investigated.
In this paper, a higher order shear deformation beam theory is developed for static and free vibration analysis of functionally graded beams. The theory account for higher-order variation of transverse shear strain through the depth of the beam and satisfies the zero traction boundary conditions on the surfaces of the beam without using shear correction factors. The material properties of the functionally graded beam are assumed to vary according to power law distribution of the volume fraction of the constituents. Based on the present higher-order shear deformation beam theory, the equations of motion are derived from Hamilton's principle. Navier type solution method was used to obtain frequencies. Different higher order shear deformation theories and classical beam theories were used in the analysis. A static and free vibration frequency is given for different material properties. The accuracy of the present solutions is verified by comparing the obtained results with the existing solutions.
In this study, free vibration of functionally graded (FG) micro/nanobeams based on nonlocal third-order shear deformation theory and under different boundary conditions is investigated by applying the differential quadrature method. Third-order shear deformation theory can consider the both small-scale effects and quadratic variation of shear strain and hence shear stress along the FG nanobeam thickness. The governing equations are obtained by using the Hamilton's principle, based on third-order shear deformation beam theory. The differential quadrature (DQ) method is used to discretize the model and attain the natural frequencies and mode shapes. The properties of FG micro/nanobeam are assumed to be chanfged along the thickness direction based on the simple power law distribution. The effects of various parameters such as the nonlocal parameter, gradient index, boundary conditions and mode number on the vibration characteristics of FG micro/nanobeams are discussed in detail.
Belyaev, Fedor S.;Evard, Margarita E.;Volkov, Aleksandr E.
Smart Structures and Systems
/
v.29
no.2
/
pp.311-319
/
2022
A model of plastic deformation of the shape memory alloys which describes dislocation slip at the microlevel is developed. A condition similar to the Schmid law was adopted for the determination of dislocation slip onset. A description of the interaction of plastic deformation and martensitic transformations by taking into account the densities of deformation defects is proposed. It is shown that the model can correctly describe the effect of plastic strain on the shape memory effect. The proposed model is also capable of describing the two-way shape memory effect.
In this article, nonlinear finite element solutions of bending responses of functionally graded spherical panels are presented. The material properties of functionally graded material are graded in thickness direction according to a power-law distribution of volume fractions. A general nonlinear mathematical shallow shell model has been developed based on higher order shear deformation theory by taking the geometric nonlinearity in Green-Lagrange sense. The model is discretised using finite element steps and the governing equations are obtained through variational principle. The nonlinear responses are evaluated through a direct iterative method. The model is validated by comparing the responses with the available published literatures. The efficacy of present model has also been established by demonstrating a simulation based nonlinear model developed in ANSYS environment. The effects of power-law indices, support conditions and different geometrical parameters on bending behaviour of functionally graded shells are obtained and discussed in detail.
In this work, free vibration characteristics of functionally graded piezoelectric (FGP) nanobeams based on third order parabolic shear deformation beam theory are studied by presenting a Navier type solution as the first attempt. Electro-mechanical properties of FGP nanobeam are supposed to change continuously throughout the thickness based on power-law model. To capture the small size effects, Eringen's nonlocal elasticity theory is adopted. Using Hamilton's principle, the nonlocal governing equations for third order shear deformable piezoelectric FG nanobeams are obtained and they are solved applying analytical solution. By presenting some numerical results, it is demonstrated that the suggested model presents accurate frequency results of the FGP nanobeams. The influences of several parameters including, external electric voltage, power-law exponent, nonlocal parameter and mode number on the natural frequencies of the size-dependent FGP nanobeams is discussed in detail.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.14
no.8
/
pp.82-91
/
1997
The major objective of this study is to establish analytical technique in order to analyze the behaviour of semi-solid material considering induction heating of the billet. Induction heating process is analyzed by using commerical finite element software. ANSYS. The finite element program, SFAC2D, for the simulation of deformation in semi-solid state is developed in the present study. The semi-solid behaviour is described by a viscoplastic model for the solid phase, and by the Darcy's law for the liquid flow. Simple compression and closed-die compression process considering induction heating are analyzed, and also it is found that the distribution of initial solid fraction of the billet has an important effect on deformation behaviour of semi-solid material. In order to verify the effectiveness of proposed analytical technique the simulation result is compared with experimental result.
This article investigates vibration behavior of magneto-electro-elastic functionally graded (MEE-FG) nanobeams embedded in two-parameter elastic foundation using a third-order parabolic shear deformation beam theory. Material properties of MEE-FG nanobeam are supposed to be variable throughout the thickness based on power-law model. Based on Eringen's nonlocal elasticity theory which captures the small size effects and using the Hamilton's principle, the nonlocal governing equations of motions are derived and then solved analytically. Then the influences of elastic foundation, magnetic potential, external electric voltage, nonlocal parameter, power-law index and slenderness ratio on the frequencies of the embedded MEE-FG nanobeams are studied.
A dynamic analytical solution for a simply supported, rectangular functionally graded plate with a porous middle layer under time-dependent load based on a refined third-order shear deformation theory with a cubic variation of in-plane displacements according to the thickness and linear/quadratic transverse displacement is presented. The solution achieved in the trigonometric series form and rests on the Green's function method. Two porosity types and their influence on material properties, and mechanical behavior are considered. The network of pores is assumed to be empty or filled with low-pressure air, and the material properties are calculated using the power-law distribution idealization. Numerical calculations have been carried out to demonstrate the accuracy of the kinematic model for the dynamic problem, the effect of porosity, thickness of porous layers, power-law index, and type of loading on the dynamic response of an imperfect functionally graded material plate.
Mirzaei, Manouchehr Mohammad Hosseini;Arefi, Mohammad;Loghman, Abbas
Steel and Composite Structures
/
v.33
no.3
/
pp.463-472
/
2019
Initial thermo-elastic and steady state creep deformation of a rotating functionally graded simple blade is studied using first-order shear deformation theory. A variable thickness model for cantilever beam has been considered. The blade geometry and loading are defined as functions of length so that one can define his own blade profile and loading using any arbitrary function. The blade is subjected to a transverse distributed load, an inertia body force due to rotation and a distributed temperature field due to a thermal gradient between the tip and the root. All mechanical and thermal properties except Poisson's ratio are assumed to be longitudinally variable based on the volume fraction of reinforcement. The creep behaviour is modelled by Norton's law. Considering creep strains in stress strain relation, Prandtl-Reuss relations, Norton' law and effective stress relation differential equation in term of effective creep strain is established. This differential equation is solved numerically. By effective creep strain, steady state stresses and deflections are obtained. It is concluded that reinforcement particle size and form of distribution of reinforcement has significant effect on the steady state creep behavior of the blade.
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.