• 제목/요약/키워드: elastic half-space

검색결과 97건 처리시간 0.029초

탄성체로 기대된 점잔성체층에서의 강성체의 운동해석 (A study on the sliding rigid indentor over the viscoelastic layer supported by the elastic half-space)

  • ;남준우;전삼표
    • 오토저널
    • /
    • 제5권3호
    • /
    • pp.56-63
    • /
    • 1983
  • 강성체로된 견인물체가 탄성무한경면으로 지지된 점탄성층 위를 미끄러져 갈 때 접촉구간에서의 압력분포와 마찰 특성을 고찰하였다. 즉, 접촉구간에서의 강성체의 모양과 압력분포에 관한 적분 방정식을 구하고, 점탄성층의 두께가 접촉구간에 비하여 충분히 두꺼울 때 압력분포와 마찰계 수의 근사해를 구하였다. 압력분포의 모양은 점탄성층의 물성을 표시하는 지수값, 즉 .alpha.<1/2, .alpha.=1/2, .alpha.>1/2에 따라서 크게 다르다. 한편, 수치해석에 의하면 마찰 계수에 대한 근 사해는 강성체의 미끄럼 속도, 점탄성 층의 두께, 탄성체의 영율 (E$_{o}$ )과 점탄성층의 시효 성탄성계수 (E$_{v}$ )의 차, 즉 E$_{o}$ /E$_{v}$ 에 따라 변화함을 알 수 있다. 즉, 탄성체가 점탄성층에 비하여 딱딱하면 할수록, 또 강성체 속도가 느리면 느릴수록 마찰계수는 작아진다. 그리고 불성의 지수(.alpha.)가 커지면 커질수록 근사해의 수렵 속도는 느려지게 되고 지 수(.alpha.)가 1에 가까워지면 점탄성층의 탄성효과는 점성효과에 비하여 거의 무시할 수 있으며 근사해는 의미가 없어지게 된다.

  • PDF

Seismic evaluation of fluid-elevated tank-foundation/soil systems in frequency domain

  • Livaoglu, R.;Dogangun, A.
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제21권1호
    • /
    • pp.101-119
    • /
    • 2005
  • An efficient methodology is presented to evaluate the seismic behavior of a Fluid-Elevated Tank-Foundation/Soil system taking the embedment effects into accounts. The frequency-dependent cone model is used for considering the elevated tank-foundation/soil interaction and the equivalent spring-mass model given in the Eurocode-8 is used for fluid-elevated tank interaction. Both models are combined to obtain the seismic response of the systems considering the sloshing effects of the fluid and frequency-dependent properties of soil. The analysis is carried out in the frequency domain with a modal analysis procedure. The presented methodology with less computational efforts takes account of; the soil and fluid interactions, the material and radiation damping effects of the elastic half-space, and the embedment effects. Some conclusions may be summarized as follows; the sloshing response is not practically affected by the change of properties in stiff soil such as S1 and S2 and embedment but affected in soft soil. On the other hand, these responses are not affected by embedment in stiff soils but affected in soft soils.

Moving load response on the stresses produced in an irregular microstretch substrate

  • Kaur, Tanupreet;Sharma, Satish Kumar;Singh, Abhishek Kumar;Chaki, Mriganka Shekhar
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제60권2호
    • /
    • pp.175-191
    • /
    • 2016
  • The present article is aimed at an investigation of stresses produced in a microstretch elastic half-space due to a moving load. The expressions of normal stress, shear stress and tangential couple stress produced in this case have been obtained in closed form. To find the displacement fields the perturbation method is applied. Significant effect of moving load on variation of stresses developed at different depths below the surface due to the depth of substrate and frictional coefficient of the rough surface of the medium has been observed. The effects of different shapes of irregularity and depth of irregularity on normal, shear and tangential couple stresses have been discussed. Some particular cases have also been deduced from the present investigation. Finally, the analytical developments have been illustrated numerically for aluminium-epoxy-like material substrate under the action of moving load.

Wave propagation in a two-temperature fiber-reinforced magneto-thermoelastic medium with three-phase-lag model

  • Said, Samia M.;Othman, Mohamed I.A.
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제57권2호
    • /
    • pp.201-220
    • /
    • 2016
  • A general model of equations of the two-temperature theory of generalized thermoelasticity is applied to study the wave propagation in a fiber-reinforced magneto-thermoelastic medium in the context of the three-phase-lag model and Green-Naghdi theory without energy dissipation. The material is a homogeneous isotropic elastic half-space. The exact expression of the displacement components, force stresses, thermodynamic temperature and conductive temperature is obtained by using normal mode analysis. The variations of the considered variables with the horizontal distance are illustrated graphically. Comparisons are made with the results of the two theories in the absence and presence of a magnetic field as well as a two-temperature parameter. A comparison is also made between the results of the two theories in the absence and presence of reinforcement.

上部 構造와 下部 壓密地盤 間 상호작용 문제의 정식화에 대한 연구 (A Study on the Formulation of the Interaction Problem between Upper Structure and the Ground under Consolidation)

  • 이외득
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제13권1호통권31호
    • /
    • pp.51-61
    • /
    • 1999
  • When a structure is built on the ground under consolidation, the instant corresponding contact pressure which the upper structure exerts on the ground is established. But, as the consolidation of the ground proceeds, the contact pressure is changed because of the flexural rigidity of the upper structure. This varied contact pressure exerts influence on the consolidation behavior of the ground. And, this varied consolidation behavior exerts on the contact pressure in retum. This kind of interaction between the upper struture and the olwer ground under consolidation contimues till all the consolidation process in finished. So this problem cannot be defined as a linear problem. In this paper an approximation method which can analyse this non-linear interaction problem is proposed by the FEM.

  • PDF

A GN model of thermoelastic interaction in a 2D orthotropic material due to pulse heat flux

  • Hobiny, Aatef;Abbas, Ibrahim A.
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제80권6호
    • /
    • pp.669-675
    • /
    • 2021
  • A GN model with and without energy dissipations is used to discuss the waves propagation in a two-dimension orthotropic half space by the eigenvalues approach. Using the Laplace-Fourier integral transforms to get the solutions of the problem analytically, the basic formulations of the two-dimension problem are given by matrices-vectors differential forms, which are then solved by the eigenvalues scheme. Numerical techniques are used for the inversion processes of the Laplace-Fourier transform. The results for physical quantities are represented graphically. The numerical outcomes show that the characteristic time of pulse heat flux have great impacts on the studied fields values.

Three-dimensional analysis of flexible pavement in Nepal under moving vehicular load

  • Ban, Bijay;Shrestha, Jagat K.;Pradhananga, Rojee;Shrestha, Kshitij C.
    • Advances in Computational Design
    • /
    • 제7권4호
    • /
    • pp.371-393
    • /
    • 2022
  • This paper presents a three-dimensional flexible pavement simulated in ANSYS subjected to moving vehicular load on the surface of the pavement typical for the road section in Nepal. The adopted finite element (FE) model of pavement is validated with the classical theoretical formulations for half-space pavement. The validated model is further utilized to understand the damping and dynamic response of the pavement. Transient analysis of the developed FE model is done to understand the time varying response of the pavement under a moving vehicle. The material properties of pavement considered in the analysis is taken from typical road section used in Nepal. The response quantities of pavement with nonlinear viscoelastic asphalt layer are found significantly higher compared to the elastic pavement counterpart. The structural responses of the pavement decrease with increase in the vehicle speed due to less contact time between the tires of the vehicle and the road pavement.

반무한체와 다층구조 지반에서 러브파 및 레일레이파의 위상속도 분산특성 (The Phase-velocity Dispersion Characteristics of Love Wave and Rayleigh Wave in the Half Space and Multi-layered System)

  • 이일화;조성호
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제20권1호
    • /
    • pp.61-73
    • /
    • 2004
  • 레일레이파와 러브파는 탄성파 중에서 표면파에 속하는 것으로, 매우 중요한 표면파로 인식되고 있다. 러브파의 파동 전파시 매질내에 발생되는 변형은 SH파와 같은 전단형태이므로, 러브파는 P-파에 의해 교란되지 않는 특성이 있다. 이러한 특성으로 인하여 러브파가 레일레이파나 다른 체적파보다 더 유용한 탄성파로 인식되고 있다. 본 연구에서는 표면파를 활용하는 대표적 실험기법인 SASW 기법에서 러브파를 도입하고자 하는 목적으루 이론적, 수치해석적, 실험적 방법으로 러브파의 위상속도 분산 특성을 연구하였다. 특히, 러브파의 수평성분과 레일레이파의 수직 수평 성분의 특성을 연구하기 위하여, 반무한 지반, 2층 구조의 지반에 대하여 2차원,3차원 유한요소 해석을 수행하였다. 또한, 수치해석으로 획득한 러브파와 레일레이파에 대한 결과를 확인하기 위하여 일반 지반에서 현장실험을 수행하였다. 이와 같은 수치해석과 현장실험을 통하여 러브파의 위상속도 분산특성이 SASW 기법의 정확성과 신뢰성을 더욱 향상시키기 위한 추가 자료로 매우 유용할 것이라는 것을 확인하였다.

압밀지반과 상부구조의 비선형 상호작용의 해석 (The Analysis of Non-linear Interaction Problem between the Consolidation ground and the Upper Structure)

  • 이외득;정진환
    • 전산구조공학
    • /
    • 제10권4호
    • /
    • pp.327-336
    • /
    • 1997
  • 점토 지반 위에 상부 구조물이 축조되면 지반의 성질, 하중의 종류와 크기 등에 따라 즉각적인 침하가 생기고 어떤 형태의 접지압 분포가 이루어진다. 그러나 이후 시간의 경과와 더불어 2차적인 압밀침하가 추가되면 상부구조의 휨 강성 때문에 이 2차적인 추가 곡률에 대한 저항이 있다. 따라서 접지압 분포에 변화가 있게 되고 이 접지압 분포의 변화 때문에 압밀침하가 달라지며 압밀침하가 달라지면 다시 접지압 분포에 변화가 있게 되고 다시 압밀침하가 변하는 등의 하부지반과 상부구조와의 상호작용을 압밀침하가 끝날 때까지 계속하므로 지반 압밀 문제를 선형적으로 규명할 수 없다. 이 연구에서는 유한요소법으로 이 비선형 상호작용 문제의 근사적인 해석법을 시도하고 있다.

  • PDF

사질토(砂質土) 위에 놓인 강성(剛性) 원형기초(圓形基礎)의 수직진동(垂直振動) (Vertical Vibration of Rigid Circular Footings on Sand)

  • 김수일;민덕기
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제5권3호
    • /
    • pp.127-136
    • /
    • 1985
  • 본(本) 연구(硏究)에서는 접지압분포(接地壓分布)를 포물선(抛物線)으로 가정(假定)한 기계기초(機械基礎)에 수직(垂直) 정규진동(正規振動) 하중(荷重)이 가(加)해질 경우의 진동(振動) 거동(擧動)을 해석(解析)할 수 있는 질량(質量)-스프링-감쇠(感衰)의 일자유도(一自由度)인 단순화 된 애널로그는(analog)를 제안(提案)하였다. 본(本) 연구(硏究)에서 제안(提案)된 애널로그는 탄성(彈性) 반무한체(半無限體) 이론(理論)과 잘 일치(一致)하였다. 또한 본(本) 애널로그는 모형(模型) 콘크리트 기초(基礎)의 수직(垂直) 진동(振動) 실험(實驗)을 통(通)하여 실험치(實驗値)와 비교(比較)하였다. 진동(振動) 실험(實驗)에서 모형(模型) 기초(基礎)는 질량비(質量比)가 각각(各各) 다른 11 개(個)의 원형(圓形) 기초(基礎)를 사용(使用)하였으며 실험(實驗) 지반(地盤)은 모래로 성토(盛土)하여 사용(使用)하였다. 본(本) 실험(實驗)에서 진동(振動) 하중(荷重)은 일정(一定) 진폭(振幅)의 진동(振動) 재하(載荷) 장치(裝置)를 사용(使用)하였으며 진동(振動) 실험(實驗)의 주파수(周波數) 범위는 30~100 Hz 이었다. 실험(實驗) 결과(結果) 공진주파수(共振周波數)는 이론치(理論値)와 잘 부합하였으나 이론(理論) 공진변위(共振變位)와 실측(實測) 공진변위(共振變位)의 비(比)는 0.5~1.7 사이에서 변화(變化)됨을 알 수 있었다. 또한 하중(荷重)이 증가(增加)됨에 따라 공진주파수(共振周波數)는 약간 감소(減小)하며 공진변위(共振變位)는 약간 증가(增加)함을 알 수 있었다.

  • PDF