This study aimed to realize the creation of fuzzy stochastic damage to describe reliability more essentially with the analysis of harmony of damage conception, probability and fuzzy degree of membership in interval [0,1]. Two kinds of fuzzy behaviors of damage development were deduced. Fuzzy stochastic damage models were established based on the fuzzy memberships functional and equivalent normalization theory. Fuzzy stochastic damage finite element method was developed as the approach to reliability simulation. The three-dimensional fuzzy stochastic damage mechanical behaviors of Jianshan mine slope were analyzed and examined based on this approach. The comprehensive results, including the displacement, stress, damage and their stochastic characteristics, indicate consistently that the failure foci of Jianshan mine slope are the slope-cutting areas where, with the maximal failure probability 40%, the hazardous Domino effects will motivate the neighboring rock bodies' sliding activities.
This article is concerned with a two-dimensional problem of micropolar generalized thermoelasticity for a half-space whose surface is traction-free and the conductive temperature at the surface of the half-space is known. Theory of two-temperature generalized thermoelasticity with phase lags using the normal mode analysis is used to solve the present problem. The formulas of conductive and mechanical temperatures, displacement, micro-rotation, stresses and couple stresses are obtained. The considered quantities are illustrated graphically and their behaviors are discussed with suitable comparisons. The present results are compared with those obtained according to one temperature theory. It is concluded that both conductive heat wave and thermodynamical heat wave should be separated. The two-temperature theory describes the behavior of particles of elastic body more real than one-temperature theory.
This study simulates the flexural behavior of ultra-high-performance fiber-reinforced concrete (UHPFRC) beams reinforced with steel and glass fiber-reinforced polymer (GFRP) rebars. For this, micromechanics-based modeling was first carried out on the basis of single fiber pullout models considering inclination angle. Two different tension-softening curves (TSCs) with the assumptions of 2-dimensional (2-D) and 3-dimensional (3-D) random fiber orientations were obtained from the micromechanics-based modeling, and linear elastic compressive and tensile models before the occurrence of cracks were obtained from the mechanical tests and rule of mixture. Finite element analysis incorporating smeared crack model was used due to the multiple cracking behaviors of structural UHPFRC beams, and the characteristic length of two times the element width (or two times the average crack spacing at the peak load) was suggested as a result of parametric study. Analytical results showed that the assumption of 2-D random fiber orientation is appropriate to a non-reinforced UHPFRC beam, whereas the assumption of 3-D random fiber orientation is suitable for UHPFRC beams reinforced with steel and GFRP rebars due to disorder of fiber alignment from the internal reinforcements. The micromechanics-based finite element analysis also well predicted the serviceability deflections of UHPFRC beams with GFRP rebars and hybrid reinforcements.
Tsunamis are ocean waves generated by movements of the Earth's crust. Several geophysical events can lead to this kind of catastrophe: earthquakes, landslides, volcanic eruptions, and other mechanisms such as underwater explosions. Most of the damage associated with tsunamis are related to their run-up onto the shoreline. Therefore, effectively predicting the run-up process is an important aspect of any seismic sea wave mitigation effort. In this paper, a numerical simulation of the behaviors of a floating body near a quaywall during a tsunami is conducted by using a particle method. First, a solitary wave traveling over shallow water with a slope is numerically simulated, and the results are compared with experiments and other numerical results. Then, the behaviors of floating bodies with different drafts are investigated numerically.
Lateral confining effect due to the existence of the shear reinforcements in R.C. beam is investigate in a numerical way. For the purpose, a three dimensional constitutive model of concrete is developed based on the elasto-plasticity using non-associated plastic flow rule to control the excessive inelastic dilatancy. The plastic flow direction is determined based on the associated plastic flow direction in a way to adjust the directional angle between the two normal vector components along the hydrostatic and deviatoric axis in a meridian plane in which the loading function prescribed. The current formulation is combined with the four parameter elasto-plastic triaxial concrete model recently developed. The resulting elasto-plastic triaxial concrete model predicts the fundamental behaviors of concrete under different confining levels and the 4-points flexural test of a beam with shear reinforcements, compares with the experimental results.
In this paper, structural behaviors of anchor systems subjected to shear loads are analyzed by using fracture analysis and experiments. Two dimensional finite element analyses of concrete anchor systems to predict breakout failure of concrete through progressive fracture are carried out by utilizing the so-called embedded crack model. Three dimensional finite element analyses are also carried out to investigate the fracture behavior of anchor systems having different effective lengths, edge distances, spacings between anchors, and direction of loads. Results of analyses are compared with both experimental results and design values of ACI code on anchor, and then applicability of finite element method for predicting fracture behavior of concrete anchor systems is verified.
In this paper, we psresent a new scheme to synthetically generate a HPO digital hologram for a three-dimensional image that is modelled as the horizontally stacked two-dimensional images. The proposed method transforms a lightwave field into the angular spectrum of planewaves, which enables this method to use FFT routines, rather than using numerous arithmetic calculations. Hence, this method may be able to not only lead to the dramatically less computation but provide relatively excellent performances due to the phase error-free transformation. We present sampling constraints and implementaton procedure to obtian a hololine for each image and also point out the necessity of interpolation. Simulatioj results are presented to show the comparison with the conventional method in terms of computation time and performances, including the behaviors resulting form the different selection of parameter values to be used in the interpolations.
InP quantum dots were grown by using the molecular beam epitaxy technique. Quantum dots are connected and composed string-like one-dimensional structure due to the strain field along [110] crystal direction. Two prominent photoluminescence transitions from normal quantum dots and string-like one-dimensional structure were observed which show strong optical anisotropy along [1-10] and [110] crystal directions. Both peaks also showed blue-shift while rotating emission polarization from [1-10] to [110] direction. Such optical transition behaviors are the consequence of the valence band mixing caused by strain field along the [110] crystal direction.
An intensive study was conducted for crashworthiness structural design of recently developed Korean High Speed Train. Two nam design concepts are setup to protect the both crews and passengers from serious injury at heavy collision accidents, and to reduce damages of the train itself at light collision accidents. For occupant protection a collision against a movable 15 tons rigid obstacle at 110 kph and a train-to-train collision at 30 kph were selected as accident scenarios for the heavy collisions based on the train accident investigations. A train-to-train collision at 8 kph was used for the light collisions. The crashworthiness behaviors of KHST have been evaluated numerically using the finite element method. Also, one-dimensional collision analyses show good crashworthy responses in a full rake consist and 3-dimensional shell element analyses do in the front-end structures of the power car. Occupant analyses and sled tests demonstrated that KHST performs well enough to protect occupants under the considered accident scenarios.
본 연구는 현장 계측 실험에 의하여 주행 차량하중을 받는 2경간 P.S.C. 박스형 교량의 동적 해석을 수행하였다. 본 연구에서 적용한 이동하중은 차량 속도의 증가에 대해 주행하중, 급제동하중, 연행하중, 역주행하중, 역 주행 충격하중 등으로 분류하여 실험을 행하였다. 각 주행 하중에 대해 박스 거더 단면에서의 계측위치를 달리하여 동적 거동의 변화 및 특성을 살펴보았으며, 절점당 6개의 자유도를 갖는 4절점 쉘요소를 이용한 유한요소 해석 프로그램을 개발하고 수치해석을 하여 실험결과와 비교 분석하였다. 박스 거더의 동적 거동은 주행하중에 의한 응답보다 급제동이나 역주행 충격하중에 의한 응답이 더 크게 나왔으며 수치해석 결과는 기존의 1차원 보요소를 사용하여 해석한 결과보다 실험값에 근접함을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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