It is important to completely understand heat/mass transfer from a flat plate because it is a basic element of heat/mass transfer. In the present study, local heat/mass transfer coefficient is obtained for two flow conditions to investigate the effect of boundary layer using the naphthalene sublimation technique. Obtained local heat/mass transfer coefficient is converted to dimensionless parameters such as Sherwood number, Stanton number and Colburn j-factor. These also are compared with correlations of laminar and turbulent heat/mass transfer from a flat plate. According to experimental results, local Sherwood number and local Stanton number are in much better agreement with the correlation of turbulent region rather than laminar region, which means analogy between heat/mass transfer and momentum transfer is more suitable for turbulent boundary layer. But average Sherwood number and average Colburn j-factor representing analogy between heat/mass transfer and momentum transfer are consistent with the correlation of laminar boundary layer as well as turbulent boundary layer.
이 논문에서는 적분형 르장드르 다항식을 사용한 3차원 계층적 고체요소의 유한요소 정식화를 보여준다. 제안하는 육면체 고체요소는 절점, 변, 면, 그리고 내부모우드를 포함한은 4개의 서로 다른 모우드로 구성되어 있다. 영에너지 모우드와 일정변형률 조건을 확인하기 위해 고유치 시험과 조각시험이 수행되었다. 여기에 추가되어, 적응적 p-유한요소해석을 위해 유한요소해석으로부터 구한 후처리 응력값의 평활화에 기초를 둔 사후오차평가 기법이 연구된다. 자유도가 증가함에 따라 수렴속도측면에서 균등 p-분배와 불균등 p-분배에 의한 유한요소해의 차이점이 비교된다. 제안된 요소의 성능을 보이기 위해 간단한 캔틸레버보가 테스트되었다.
An experimental investigation into the uplift capacity of horizontal square plate anchors in sand with and without geogrid reinforcement is reported. The parameters investigated are the effect of the depth of the single layer of geogrid, vertical spacing of geogrid layers, number of geogrid layers, length of geogrid layers, the effects of embedment depth, and relative density of sand. A series of three dimensional finite element analyses model was established and confirmed to be effective in capturing the behaviour of plate anchor-reinforced sand by comparing its predictions with experimental results. The results showed that the geogrid reinforcement had a considerable effect on the uplift capacity of horizontal square plate anchors in sand. The improvement in uplift capacity was found to be strongly dependent on the embedment depth and relative density of sand. A satisfactory agreement between the experimental and numerical results on general trend of behaviour and optimum geometry of reinforcement placement is observed. Based on the model test results and the finite element analyses, optimum values of the geogrid parameters for maximum reinforcing effect are discussed and suggested.
Park Sun-Kyu;Kim Kwang-Soo;Kim Jin-Ho;Choi Jung-Ho
콘크리트학회논문집
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제16권5호
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pp.709-717
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2004
The existing AASHTO Standard Specification have some inadequacies in expressing wheel load distribution of bridge which has specific shape of curved bridge instead of straight bridge. Thus, this research presented the finite element analysis and modelling technique of prestressed concrete girder bridge having curved slab and the expression of wheel load distribution was suggested as the ratio of bending moment utilizing the result of finite element analysis of prestressed concrete girder bridge having cowed slab. The considered parameter of girder distribution expression is the curvature of slab, span length, girder space, cross beam space and number of lanes. Though the suggested girder distribution expression is generally underestimated below AASHTO Standard Specification, once the curvature of slab increases, the suggested expression gets larger than AASHTO LRFD Standard Specification.
This study aims to extend the application of the spectral element method (SEM) to wave propagation and free vibration analysis of functionally graded (FG) plates integrated with thin piezoelectric layers, plates with tapered thickness and structure on elastic foundations. Also, the dynamic response of the smart FG plate under impact and moving loads is presented. In this paper, the dynamic stiffness matrix of the smart rectangular FG plate is determined by using the exact dynamic shape functions based on Mindlin plate assumptions. The low computational time and results' independence with the number of elements are two significant features of the SEM. Also, to prove the accuracy and efficiency of the SEM, results are compared with Abaqus simulations and those reported in references. Furthermore, the effects of boundary conditions, power-law index, piezoelectric layers thickness, and type of loading on the results are studied.
Kim, Jun-Yeon;So, Joon-Ho;Lee, Moon-Que;Cheon, Chang-Yul
KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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제3C권5호
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pp.194-198
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2003
A wide-band E-plane notch phased array antenna having bandwidths of 3:1 and a scan volume of $\pm$ 45 is designed considering the active element pattern (AEP) with analysis of the full structure of E-plane notch phased array antenna. Using the numerical E-plane waveguide simulator as an infinite linear array in the broadside angle, the active reflection coefficient (ARC) of the unit element is optimized in the design frequency range. To evaluate the convergence of the AEP, the simulation of full array as changing the number array is investigated, and the minimum numbers of array that have characteristics similar to the AEP of an infinite array are determined.
Acoustic characteristics of silencer system are affected by various geometric parameters such as cross sectional geometry, size of chamber, and location of inlet-outlet port. It is impossible to obtain exact solutions of the equations of acoustic wave propagation except few simple cases. So, we resort to numerical techniques to analyze performance of acoustic system. In this work, finite element formulation has been obtained to predict transmission loss of an arbitrary 3-dimensional muffler in the presence of mean flow of low mach number. The effect of the degree of the ellipticity of expansion chambers on the transmission loss has been studied using the resulting finite element equation.
In this paper, three dimensional linear conforming variable-finite elements are presented with the aid of a smoothed integration (a class of stabilized conforming nodal integration), for mnltiscale mechanics problems. These elements meet the desirable properties of an interpolation such as the Kronecker delta condition, the partition of unity condition and the positiveness of interpolation function. The necessary condition of linear exactness is fully relaxed by employing the smoothed integration, which renders us to meet the linear exactness in a straightforward manner. This novel element description extend the category of the conventional finite elements space to ration type function space and give the flexibility on the number of nodes of element which are fixed in the conventional finite elements. Several examples are provided to show the convergence and the accuracy of the proposed elements, and to demonstrate their potential with emphasis on the multiscale mechanics problems such as global/local analysis, nonmatching contact problems, and modeling of composite material with defects.
We evaluate the effectiveness and validity of J(sub)e, which comprehensively describes the effects of specimen geometry and loading type, in predicting the fatigue life of auto seat belt anchor panel. We first simplify the heat affected zone model to reduce the number of finite elements. We then establish finite element models reflecting the actual overload behavior of 3 types of seat belt anchor specimens. Using finite element models elaborately established, we obtain the effective crack driving parameter J(sub)e composed of its ductility-dependent modal components. It is confirmed that the J(sub)e concept successfully predicts the fatigue life of multi-spot welded panel structures represented by auto seat belt anchors here.
This paper presents an efficient and accurate method for nonlinear analysis of frame structures by idealized structural unit method. The main idea behind the present method is to minimize the cost of the computational effort by reducing the number of unknowns. An explicit form of the tangential elastic stiffness matrix of the element is derived by using updated Lagrangian approach. An ultimate limit state of the element is judged on the basis of the formation of a plastic hinge mechanism. The elasto-plastic stiffness matrix and the post-ultimate stiffness matrix of the element are formulated by plastic node method. A comparison between the present method is very efficient and accurate because the computing time required is very small while giving the accurate solution.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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