Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "funkcjonalne materiały gradientowe" wg kryterium: Temat


Wyświetlanie 1-8 z 8
Tytuł:
Thermomechanical responses of functionally graded cylinders
Autorzy:
Eker, Mehmet
Yarımpabuç, Durmuş
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2175500.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
functionally graded materials
hollow cylinder
pseudospectral Chebyshev method
thermal stress
funkcjonalne materiały gradientowe
pusty cylinder
pseudospektralna metoda Czebyszewa
naprężenia termiczne
Opis:
In this study, thermal and mechanical stresses in hollow thick-walled functionally graded (FG) cylinders is presented under the convection boundary condition. The convective external condition and constant internal temperature in hollow cylinders are investigated. Inhomogeneous material properties produce irregular and two-point linear boundary value problems that are solved numerically by the pseudospectral Chebyshev method. The displacement and thermal stress distributions are examined for two different material couples under particular boundary conditions that are similar to their real engineering applications.Results have demonstrated that the pseudospectral Chebyshev method has low computation costs, high accuracy and ease of implementation and can be easily customized to such engineering problems.
Źródło:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics; 2021, 20, 4; 19--28
2299-9965
Pojawia się w:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Calculation of Stress Intensity Factor for an Internal Circumferential Crack in a Rotating Functionally Graded Thick-Walled Hollow Circular Cylinder under Thermal Shock
Autorzy:
Ghafoor, E. M. R.
Rokhi, M. M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139658.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
thermal shock
circumferential cracks
functionally graded materials
thick-walled hollow cylinder
szok termiczny
pęknięcia obwodowe
funkcjonalne materiały gradientowe
grubościenny wydrążony w środku cylinder
Opis:
In this article, the fracture behavior of functionally graded thick-walled cylinder under thermo-mechanical shock is investigated. For this purpose, classical coupled thermoelastic equations are used in calculations. First, these equations are discretized with extended finite element method (XFEM) in the space domain and then they are solved by the Newmark method in the time domain. The most general form of interaction integral is extracted for axially symmetric circumferential crack in a cylinder under thermal and mechanical loads in functionally graded materials and is used to calculate dynamic stress intensity factors (SIFs). The problem solution has been implemented in MATLAB software.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2017, LXIV, 4; 455-479
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Free vibration analysis of imperfect functionally graded sandwich plates: analytical and experimental investigation
Autorzy:
Njim, E.K.
Bakhy, S.H.
Al-Waily, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2175750.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Stowarzyszenie Komputerowej Nauki o Materiałach i Inżynierii Powierzchni w Gliwicach
Tematy:
functionally graded materials
sandwich plate
porous metal
frequency analysis
finite element method (FEM)
funkcjonalne materiały gradientowe
płyta warstwowa
metal porowaty
analiza częstotliwości
metoda elementów skończonych (FEM)
Opis:
Purpose: This paper develops a new analytical solution to conduct the free vibration analysis of porous functionally graded (FG) sandwich plates based on classical plate theory (CPT). The sandwich plate made of the FGM core consists of one porous metal that had not previously been taken into account in vibration analysis and two homogenous skins. Design/methodology/approach: The analytical formulations were generated based on the classical plate theory (CPT). According to the power law, the material properties of FG plates are expected to vary along the thickness direction of the constituents. Findings: The results show that the porosity parameter and the power gradient parameter significantly influence vibration characteristics. It is found that there is an acceptable error between the analytical and numerical solutions with a maximum discrepancy of 0.576 % at a slenderness ratio (a/h =100), while the maximum error percentage between the analytical and experimental results was found not exceeding 15%. Research limitations/implications: The accuracy of analytical solutions is verified by the adaptive finite elements method (FEM) with commercial ANSYS 2020 R2 software. Practical implications: Free vibration experiments on 3D-printed FGM plates bonded with two thin solid face sheets at the top and bottom surfaces were conducted. Originality/value: The novel sandwich plate consists of one porous polymer core and two homogenous skins which can be widely applied in various fields of aircraft structures, biomedical engineering, and defense technology. This paper presents an analytical and experimental study to investigate the free vibration problem of a functionally graded simply supported rectangular sandwich plate with porosities. The objective of the current work is to examine the effects of some key parameters, such as porous ratio, power-law index, and slenderness ratio, on the natural frequencies and damping characteristics.
Źródło:
Archives of Materials Science and Engineering; 2021, 111, 2; 49--65
1897-2764
Pojawia się w:
Archives of Materials Science and Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Finite element formulation for the large-amplitude vibrations of FG beams
Sformułowanie metody elementów skończonych dla drgań wielkoamplitudowych w belkach gradientowych
Autorzy:
Javid, M.
Hemmatnezhad, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/140062.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
large-amplitude vibration
functionally graded materials
functionally graded beams
Euler-Bernoulli beam theory
finite element method
boundary conditions
drgania wielkoamplitudowe
funkcjonalne materiały gradientowe
belki gradientowe
teoria Bernoulliego-Eulera
metoda elementów skończonych
warunki brzegowe
Opis:
On the basis of Euler-Bernoulli beam theory, the large-amplitude free vibration analysis of functionally graded beams is investigated by means of a finite element formulation. The von Kármán type nonlinear strain-displacement relationship is employed where the ends of the beam are constrained to move axially. The material properties are assumed to be graded in the thickness direction according to the powerlaw and sigmoid distributions. The finite element method is employed to discretize the nonlinear governing equations, which are then solved by the direct numerical integration technique in order to obtain the nonlinear vibration frequencies of functionally graded beams with different boundary conditions. The influences of power-law index, vibration amplitude, beam geometrical parameters and end supports on the free vibration frequencies are studied. The present numerical results compare very well with the results available from the literature where possible.
W oparciu o teorię Eulera-Bernouliego przeprowadzono analizę wielkoamplitudowych drgań belki gradientowej posługując się metodą elementów skończonych. Związek między odkształceniem i przemieszczeniem, typu von Kármána, zastosowano tam, gdzie końce belki są utwierdzone i mogą poruszać się osiowo. Zakłada się, że właściwości materiału zmieniają się w kierunku poprzecznym (grubości) zgodnie z funkcją potęgową lub sigmoidalną. Metoda elementów skończonych jest zastosowana w celu dyskretyzacji nieliniowych równań sterujących, z których po rozwiązywaniu metodą bezpośredniego całkowania numerycznego wyznacza się częstotliwości drgań nieliniowych belki gradientowej dla różnych warunków brzegowych. Badany jest wpływ wykładnika funkcji, amplitudy drgań, geometrycznych parametrów belki i podparcia końców na częstotliwości drgań swobodnych. Wyniki numeryczne, przedstawione w artykule, zgadzają się dobrze z wynikami podawanymi w dostępnej literaturze.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2014, LXI, 3; 469-482
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Thermoelastic analysis of functionally graded hollow circular disc
Analiza termosprężysta wydrążonej kolistej tarczy gradientowej
Autorzy:
Gönczi, D.
Ecsedi, I.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139881.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
functionally graded material
thermal stresses
hollow circular disc
materiały funkcjonalne gradientowe
naprężenia termiczne
wydrążona tarcza kolista
Opis:
A thermoelastic boundary value problem of a hollow circular disc made of functionally graded materials with arbitrary gradient is analysed. The steady-state temperature distribution is assumed to be the function of the radial coordinate with prescribed temperature at the inner and outer cylindrical boundary surfaces. The material properties are assumed to be arbitrary smooth functions of the radial coordinate. A coupled system of ordinary differential equations containing the radial displacement and stress function is derived and used to get the distribution of thermal stresses and radial displacements caused by axisymmetric mechanical and thermal loads. General analytical solutions of functionally graded disc with thermal loads are not available. The results obtained by the presented numerical method are verified by an analytical solution. The considered analytical solution is valid if the material properties, except the Poisson ratio, are expressed as power functions of the radial coordinate.
W artykule analizowano problem termosprężystej wartości brzegowej dla wydrążonej, kolistej tarczy gradientowej o dowolnym gradiencie materiału. Przyjęto, że rozkład temperatury w stanie ustalonym jest funkcją współrzędnej promieniowej, z założoną z góry temperaturą na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni. Założono, że właściwości materiału są dowolnymi funkcjami gładkimi współrzędnej promieniowej. Właściwości sprężyste opisano systemem zwyczajnych równań różniczkowych zawierających przemieszczenia promieniowe i funkcje naprężenia. Równania zostały wykorzystane do wyznaczenia rozkładów naprężeń termicznych i przemieszczeń promieniowych powodowanych przez osiowosymetryczne obciążenia mechaniczne i termiczne. Ogólne rozwiązania analityczne dla tarcz gradientowych poddanych obciążeniom termicznym nie są znane. Wyniki uzyskane w zaprezentowanej metodzie numerycznej zweryfikowano przez porównanie z rozwiązaniem analitycznym. Rozwiązania analityczne, rozważane przez autorów, są słuszne gdy właściwości materiałowe, z wyjątkiem współczynnika Poissona, można opisać funkcjami potęgowymi współrzędnej promieniowej.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2015, LXII, 1; 5-18
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Elastic and Viscoelastic Stresses of Nonlinear Rotating Functionally Graded Solid and Annular Disks with Gradually Varying Thickness
Autorzy:
Allam, M. N. M.
Tantawy, R.
Yousof, A.
Zenkour, A. M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139874.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nonlinear rotation
viscoelasticity
functionally graded materials
successive approximations method
solid and annular disks
gradually varying thickness
rotacja nieliniowa
lepkosprężystość
funkcjonalne materiały gradientowe
metoda kolejnych przybliżeń
dyski pierścieniowe i stałe
stopniowa zmiana grubości
Opis:
Analytical and numerical nonlinear solutions for rotating variable-thickness functionally graded solid and annular disks with viscoelastic orthotropic material properties are presented by using the method of successive approximations.Variable material properties such as Young’s moduli, density and thickness of the disk, are first introduced to obtain the governing equation. As a second step, the method of successive approximations is proposed to get the nonlinear solution of the problem. In the third step, the method of effective moduli is deduced to reduce the problem to the corresponding one of a homogeneous but anisotropic material. The results of viscoelastic stresses and radial displacement are obtained for annular and solid disks of different profiles and graphically illustrated. The calculated results are compared and the effects due to many parameters are discussed.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2017, LXIV, 4; 423-440
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Control of graded structure in gasars
Sterowanie strukturą w hipotetycznych gazarach gradientowych
Autorzy:
Drenchev, L.
Sobczak, J. J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/391636.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Odlewnictwa
Tematy:
gazar
materiały wysokoporowate
projektowanie
materiały funkcjonalne gradientowe
modelowanie matematyczne
symulacja numeryczna
układ miedź-wodór
struktura ukierunkowana
gasars
highly porous materials
designing
functionally graded materials
mathematical modeling
numerical simulation
copper-hydrogen system
oriented structure
Opis:
Development of instruments for micro- and macrostructure design in functionally graded materials is a challenge for the modern industry. In this path, mathematical modeling and numerical simulation are extremely helpful techniques for design and investigations of functionally graded materials. The aim of this paper is to show the possibility for production of gasars with graded porous structure. This is done by means of comprehensive mathematical model of fered by the authors in a previous work. The way to control the structure by means of processing parameters is discussed on the basis numerical experiments related to copper/hydrogen system.
Rozwój metod projektowania mikro- i projektowanie makrostruktury materiałów określanych mianem funkcjonalnych gradientowo stanowi wyzwanie dla nowoczesnego przemysłu. Modelowanie matematyczne i symulacja numeryczna są technikami niezmiernie pomocnymi w zakresie wyznaczania wytycznych technologicznych dla opracowania i przewidywania właściwości danej klasy materiałów. Celem danej pracy jest analiza możliwości wytwarzania nowego rodzaju materiałów - hipotetycznych gazarów - charakteryzujących się gradientową strukturą porowatą. Opierając się na wynikach poprzednich praca autorów, zaproponowano model matematyczny, umożliwiający sterowanie strukturą mediów porowatych o ukierunkowanej strukturze por. Poczynione założenia przedyskutowano na podstawie numerycznych eksperymentów dotyczących układu miedź - wodór. Stwierdzono, że podstawowymi parametrami technologicznymi procesu wytwarzania gazarów o strukturze gradientowej jest parcjalne ciśnienie gazu, wywierane na ciekły metal przed i w trakcie krzepnięcia. Zmiana ciśnienia prowadzi do zasadniczych zmian w ilości zarodków i por w odniesieniu do jednostki powierzchni. Uzyskiwana porowatość może się wahać w szerokim zakresie 0-40%, co pozwala na wytworzenie materiału o wysokim gradiencie właściwości.
Źródło:
Prace Instytutu Odlewnictwa; 2008, 48, 1; 13-20
1899-2439
Pojawia się w:
Prace Instytutu Odlewnictwa
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Determination of the optimal parameters of the structure of functional gradient materials using mathematical modelling approaches
Autorzy:
Lyashenko, B. A.
Stotsko, Z. A.
Kuzin, O. A.
Kuzin, M. O.
Mikosianchyk, O. A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/368219.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Stowarzyszenie Komputerowej Nauki o Materiałach i Inżynierii Powierzchni w Gliwicach
Tematy:
functional gradient material
microhardness
wear
optimal structure of tribosystem’s material
materiały gradientowe
materiały funkcjonalne
mikrotwardość
zużycie
struktura optymalna
Opis:
Purpose: Functioning of mechanical friction systems largely depends on the characteristics of the structure of their surface layers. By controlling these parameters, it is possible to significantly adjust the reliability and durability of parts under the conditions of contact interaction. Design/methodology/approach: he proposed approach, which is based on the principle of nonlocality of the operational properties of materials, allows determining the optimal microhardness values of the surface layers and the gradient of this parameter, at which the contact durability of friction pair elements significantly increases. Findings: It is established that by adjusting the ratios of the surface strength of materials and its gradient, it is possible to achieve a significant increase in the operational parameters of friction units. Practical implications: The engineering relationship considered in the work allows to establish functional distributions of microhardness in the structure of surface layers, at which their wear reaches minimum values. Originality/value: Mathematical approaches are proposed, which allow determining the parameters of the structure of the surface layers of parts to increase their durability under conditions of friction contact loads.
Źródło:
Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering; 2019, 92, 1-2; 13-18
1734-8412
Pojawia się w:
Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
    Wyświetlanie 1-8 z 8

    Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies