Temat: graded finite element method - Katalog OPAC zbiorów

Skocz do pozycji: 1.

Tytuł:: Free vibration analysis of thick disks with variable thickness containing orthotropic-nonhomogeneous material using finite element method
Autorzy:: Zafarmand, H.
Kadkhodayan, M.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/279473.pdf
Data publikacji:: 2015
Wydawca:: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:: free vibration
carbon nanotube
functionally graded material
thick disk
variable thickness
graded finite element method
Opis:: Free vibration analysis of thick functionally graded nanocomposite annular and solid disks with variable thickness reinforced by single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) is presented. Four types of distribution of uniaxial aligned SWCNTs are considered: uniform and three kinds of functionally graded (FG) distribution through radial direction of the disk. The effective material properties of the nanocomposite disk are estimated by a micro mechanical model. The axisymmetric conditions are assumed and employing the graded finite element method (GFEM), the equations are solved. The solution is considered for four different thickness profiles, namely constant, linear, concave and convex. The achieved results show that the type of distribution and volume fraction of CNTs and thickness profile have a great effect on normalized natural frequencies.
Źródło:: Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2015, 53, 4; 1005-1018
1429-2955
Pojawia się w:: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 2.

Tytuł:: Finite element formulation and free vibration analyses of rotating functionally graded blades
Autorzy:: Karahan, Elif Demirsoy
Özdemir, Özge
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/1839704.pdf
Data publikacji:: 2021
Wydawca:: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:: helicopter blade
functionally graded material
finite element method
Opis:: In this study, free vibration characteristics of functionally graded (FG) blades whose material properties change through the blade thickness are inspected. Finite Element Method (FEM) is used to create blade models and to calculate natural frequencies. The blade formulations are derived for both Euler-Bernoulli and Timoshenko beams to inspect the effect of different parameters on vibration characteristics. For each beam, stiffness and mass matrices are derived from energy expressions. In the solution part, effects of several parameters, i.e. rotational speed, material properties, power law index parameter, different boundary conditions and slenderness ratio are investigated. The calculated results are compared with those in open literature and a very good agreement between them is confirmed, which reveals the correctness and accuracy of the finite element formulation developed in this study. Formulations are carried out in great detail and additionally, the results are displayed in several figures and tables, which can be a significant source of information for authors working in this area.
Źródło:: Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2021, 59, 1; 3-15
1429-2955
Pojawia się w:: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 3.

Tytuł:: Experimental model of fracture of functionally graded materials
Eksperymentalny model pękania materiału funkcjonalnie zmiennego
Autorzy:: Jaroniek, M.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/280140.pdf
Data publikacji:: 2010
Wydawca:: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:: composites
fracture mechanics
photoelastic method
finite element method
functionally graded materials
Opis:: Fabrication of functionally graded materials (FGM) can be obtained by layeredmixing of two materials of different thermo-mechanical properties with different volume ratios gradually changing from layer to layer such that the first layer has only a few particles of the second phase and the last has the maximum volume ratio of the first phase. Consider a simple model of the functionally graded materials as a multilayered beam bonded to planes having shear modulus G_i and Poisson's ratio [ni]_I, respectively, subjected to bending. The behaviour of cracks depends on cracks configuration, size, orientation, material properties, and loading characteristic. The fracture mechanics problem will be approached by making use of photoelastic visualisation of fracture events in the model structure.
Sposób wykonania materiałów funkcyjnie zmiennych -- FGM, polega na nakładaniu (lub napylaniu) kolejnych (możliwie cienkich) warstw. Warstwy te składają się zazwyczaj z dwóch składników o różnych własnościach (mechanicznych, termicznych itp.) np. ciekły metal (plazma) i ceramika. Technologia wykonania jest następująca: najpierw nakłada się warstwę czystego ciekłego metalu, następnie warstwę ciekłego metalu z niewielką domieszką ceramiki, następne warstwy to ciekły metal ze zwiększającą się ilością ceramiki, aż do ostatniej warstwy składającej się z czystej ceramiki. W ten sposób (po zastygnięciu) otrzymuje się powłoki izolacyjne stosowane do komór spalania silników, warstwy termoizolacyjne promów i kapsuł kosmicznych itp. W pracy podano metodę doświadczalno-obliczeniową stanu naprężeń i odkształceń dla kompozytów warstwowych zbudowanych z materiałów gradientowych. Podano także dla takich kompozytów ze szczelinami kryterium zniszczenia. Opracowana metoda jest metoda hybrydową - opierając się na wynikach badań doświadczalnych, opisano stan naprężenia i odkształcenia, stosując metodę potencjałów zespolonych. Na podstawie wyników badań doświadczalnych opisano stan naprężeń i odkształceń dla materiałów liniowo-sprężystych i sprężysto-plastycznych w formie funkcji potencjałów zespolonych. Zastosowanie metody potencjałów zespolonych w postaci szeregów do analizy pól naprężeń umożliwia analizę wyników badań doświadczalnych modeli kompozytów, z uwagi na budowę równań, które w kompleksowy sposób opisują stan naprężenia w formie sumy i różnicy naprężeń normalnych. Przeprowadzone obliczenia i badania mają na celu weryfikację modelu, który można zastosować do obliczeń kompozytów warstwowych.
Źródło:: Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2010, 48, 1; 71-86
1429-2955
Pojawia się w:: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 4.

Tytuł:: Inclined surface cracks in a graded half-plane subjected to frictional sliding contact
Autorzy:: Arslan, O.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/281181.pdf
Data publikacji:: 2018
Wydawca:: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:: inclined surface cracks
crack/contact problems
graded materials
finite element method
Opis:: Fracture parameters of an inclined surface crack in a graded half-plane subjected to sliding frictional contact are investigated in this study. The problem is modelled via the finite element method (FEM) under the plane strain assumption employing a newly developed displacement boundary condition. The shear modulus of the half-plane is graded exponentially through the thickness direction by means of the homogeneous finite element approach. The augmented Lagrange algorithm is selected as an iterative contact solver. The mixed mode stress intensity factors (SIFs) which are induced by the contact stresses are evaluated utilizing the Displacement Correlation Technique (DCT). The accuracy of the present procedure is ensured comparing the SIF results to those calculated by an analytical method for vertical surface cracks. Additional SIF curves are generated as functions of the crack inclination in order to reveal the effects of non-homogeneity, punch location, crack length and friction coefficient. The prominent conclusion of this study indicates that the crack orientation has profound effects on the behavior of SIF curves, which has not been presented in any study published so far. Hence, consideration of crack inclination is proved essential to successfully predict fracture behavior of a graded medium under frictional contact.
Źródło:: Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2018, 56, 4; 915-925
1429-2955
Pojawia się w:: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 5.

Tytuł:: Finite element modelling and static shape control of a functionally graded piezoelectric beam
Autorzy:: Eshraghi, I.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/38697103.pdf
Data publikacji:: 2023
Wydawca:: Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
Tematy:: functionally graded piezoelectric beam
finite element method
shape control
Buildup Voltage Distribution algorithm
Opis:: A finite element model is developed for discretization and analysis of the functionally graded piezoelectric material (FGPM) beam based on the Timoshenko beam theory and assuming linear constitutive relation for the corresponding piezoelectric material behavior. Results obtained using the developed finite element code are compared with the available experimental and numerical results for smart structures with and without graded properties. Static shape control of the beam is conducted using the Buildup Voltage Distribution (BVD) algorithm by implementing this method in the finite element routine. Numerical simulations have been performed to study the performance of the shape control algorithm by optimizing the distribution of the applied voltages. Furthermore, the effect of the number of iterations on the result accuracy as well as the variation of the control voltage distribution with the number of discretized regions and the volume fractions of the constituent material is studied. A fast numerical convergence with good accuracy is observed for the shape control of FGPM beams using the developed method. The proposed technique is a good candidate for the modeling, analysis, and control of smart structures with graded properties.
Źródło:: Archives of Mechanics; 2023, 75, 4; 469-492
0373-2029
Pojawia się w:: Archives of Mechanics
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 6.

Tytuł:: Exact and Numerical Elastic Analysis for the FGM Thick-Walled Cylindrical Pressure Vessels with Exponentially-Varying Properties
Autorzy:: Nejad, M. Z.
Abedi, M.
Lotfian, M. H.
Ghannad, M.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/355232.pdf
Data publikacji:: 2016
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: cylindrical pressure vessel
thick-walled
Functionally Graded Material (FGM)
Finite element method (FEM)
exponential
Opis:: Assuming exponential-varying properties in the radial direction and based on the elasticity theory, an exact closed-form analytical solution is obtained to elastic analysis of FGM thick-walled cylindrical pressure vessels in the plane strain condition. Following this, radial distribution of radial displacement, radial stress, and circumferential stress are plotted for different values of material inhomogeneity constant. The displacements and stresses distributions are compared with the solutions of the finite element method (FEM).
Źródło:: Archives of Metallurgy and Materials; 2016, 61, 3; 1649-1654
1733-3490
Pojawia się w:: Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 7.

Tytuł:: Study on harmonic analysis of functionally graded plates using FEM
Autorzy:: Sharma, A. K.
Sharma, P.
Chauhan, P. S.
Bhadoria, S. S.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/265506.pdf
Data publikacji:: 2018
Wydawca:: Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:: metoda elementów skończonych
drgania swobodne
amplituda drgań
finite element method
functionally graded plate
free vibration
Opis:: This paper presents the harmonic and vibration analysis of functionally graded plates using the finite element method. Initially, the plates are assumed isotropic and the material properties of it are assumed to vary continuously through their thickness direction according to a power-law distribution of the volume fractions of the plate constituents. The four noded shell element is used to analyse the functionally graded plates. Four functionally graded plates-Al/Al2O3, Al/ZrO2, Ti–6Al–4V/Aluminium oxide, and SUS304/Si3N4 are considered in the study, and their results are obtained so that the right choice can be made in applications in high temperature environment and in reducing the vibration amplitudes in applications such as aircrafts, rockets, missiles, etc. Numerical results for the natural frequency and harmonic response amplitude are presented. Results are compared and validated with available results in the literature. Effects of boundary conditions, material and damping on natural frequency and harmonic response of the functionally graded plates are also investigated.
Źródło:: International Journal of Applied Mechanics and Engineering; 2018, 23, 4; 941-961
1734-4492
2353-9003
Pojawia się w:: International Journal of Applied Mechanics and Engineering
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 8.

Tytuł:: An investigation of stresses and deformation states of clamped rotating functionally graded disks
Autorzy:: Thawait, A. K.
Sondhi, L.
Sanyal, S.
Bhowmick, S.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/281806.pdf
Data publikacji:: 2017
Wydawca:: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:: functionally graded material (FGM)
linear elastic analysis
annular rotating disk
variable thickness rotating disk
finite element method (FEM)
Opis:: The present study deals with the linear elastic analysis of variable thickness rotating disks made of functionally graded materials (FGMs) by the finite element method. The disks have radially varying material properties according to an exponential law, which is achieved by the element based grading of the material properties on the meshed domain. The results are reported for three types of thickness profiles, namely, uniform, linearly varying and concave thickness, having their mass constant. The disks are subjected to the clamped boundary condition at the inner surface and the free boundary condition at the outer surface. The obtained results show that in a variable thickness rotating disk, deformation and stresses are less as compared to the uniform thickness disk.
Źródło:: Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2017, 55, 1; 189-198
1429-2955
Pojawia się w:: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 9.

Tytuł:: Heat conduction in TG laminate tolerance modeling and the finite element method
Autorzy:: Radzikowska, A.
Ostrowski, P.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/362621.pdf
Data publikacji:: 2010
Wydawca:: Instytut Fizyki Budowli Katarzyna i Piotr Klemm
Tematy:: przewodzenie ciepła
funkcjonalne stopniowanie laminatu
tolerancyjne modelowanie
metoda elementów skończonych
heat conduction
functionally graded laminate
tolerance modelling
finite element method
Opis:: In this paper a problem of heat conduction in the laminate is investigated. The laminate is made of two conductors, non-periodically distributed as micro laminas along one direction. A macrostructure of such laminate is assumed to be functionally graded along this direction. In order to analyse the heat conduction, two modelling methods are applied: the tolerance averaging technique and the finite element method. The first approach is based on the book edited by Cz. Woźniak, Michalak and Jędrysiak [6], the second one is used in the numerical system ABAQUS. The results of applying both methods are compared for two different cases of the distribution of the conductors.
Źródło:: Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce; 2010, T. 5, nr 3, 3; 49-52
1734-4891
Pojawia się w:: Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 10.

Tytuł:: Vibration and stability analyses of functionally graded beams
Autorzy:: Kılıç, Burak
Özdemir, Özge
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/1845054.pdf
Data publikacji:: 2021
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: axially functionally graded material
vibration analysis
buckling analysis
finite element method
osiowy funkcjonalny materiał gradientowy
analiza drgań
analiza wyboczeniowa
metoda elementów skończonych
Opis:: Design considerations, material properties and dynamic properties of engineering applications, rotating components, turbine blades, helicopter blades, etc., have significante ffects on system efficiency. Structures made of functionally graded materials have recently begun to take place in such engineering applications, resulting from the development of composite material technology. In this study, vibration and buckling characteristics of axially functionally graded beams whose material properties change along the beam length is analyzed. Beam structural formulations and functionally graded material formulations are obtained for the Classical and the First Order Shear Deformation Theories. Finite element models are derived to carry out the vibratory and stability characteristic analyses. Effects of several parameters, i.e., rotational speed, hub radius, material properties, power law index parameter and boundary conditions are investigated and are displayed in several figures and tables. The calculated results are compared with the ones in open literature and very good agreement is observed.
Źródło:: Archive of Mechanical Engineering; 2021, LVIII, 1; 93-113
0004-0738
Pojawia się w:: Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 11.

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

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 12.

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

Zmień widok

na półce

Informacja

Wyszukujesz frazę "graded finite element method" wg kryterium: Temat

Źródło danych

Dostawca treści

Kolekcja

Rok wydania

Wydawca

Temat

Autor

Typ dokumentu

Język